Kalishuk_D_G_PiAKhT_2011

Определить:

1)объемную производительность группы циклонов по газу (привести к нор- мальным условиям);

2)гидравлическое сопротивление одиночного циклона;

3)массу пыли, выгружаемой из бункера-пылесборника группы циклонов за одни сутки.

Исходные данные по последней цифре учебного шифра выбирают из табл. 5.145, по предпоследней цифре – из табл. 5.146.

Таблица 5.145

Примечание. Н – нормальный; У – укороченный.

Задача 72

Воздух, объемный расход которого при нормальных условиях составляет V , не- обходимо очистить от пыли в циклоне НИИОГАЗ типа ЦН (рис. 5.63). Предполагает- ся использовать для очистки циклон с углом наклона входного патрубка к горизонта- ли α и корпусом нормальной длины. Очистку следует вести в оптимальных условиях, т. е. при потерях напора в циклоне 70 ± 15 м. Температура воздуха T, давление его на P ниже атмосферного. Ширина входного патрубка для всех типов циклонов B = 0,26D, где D – внутренний диаметр корпуса циклона. Высота входного патрубка циклонов H: для ЦН-11 – 0,48D; ЦН-15 – 0,66D; ЦН-24 – 1,11D.

Определить:

1)диаметр нормализованного циклона;

2)гидравлическое сопротивление циклона;

3)центробежный фактор разделения на участке входа воздуха в циклон.

При расчетах центробежного фактора разделения принять: направление и ве- личина полной скорости воздуха на входном участке циклона (в кольцевом зазоре между стенками корпуса и выхлопного патрубка) соответствует ее направлению и величине во входном патрубке; средняя линия вращения потока в кольцевом за- зоре имеет диаметр, равный 0,8D.

221

Рис. 5.63. Схема циклона НИИОГАЗ марки ЦН:

1 – корпус; 2 – днище; 3 – крышка; 4 – входной патрубок; 5 – выхлопной патрубок

Исходные данные по последней цифре учебного шифра выбирают из табл. 5.147, по предпоследней цифре – из табл. 5.148.

Таблица 5.147

222

Задача 73

Внутренний диаметр цилиндрического ротора фильтрующей центрифуги D ,

длина ротора L (рис. 5.64). Максимальная частота вращения ротора центрифу- ги n. При работе центрифуги внутри ее ротора находится G суспензии, которая имеет среднюю плотность ρ.

Рис. 5.64. К расчету давления на стенку центрифуги

Определить:

1)максимальное давление на стенку ротора от слоя суспензии;

2)максимальноезначениефактораразделения, достигаемоеприработецентрифуги. Исходные данные по последней цифре учебного шифра выбирают из табл. 5.149,

по предпоследней цифре – из табл. 5.150.

Таблица 5.149

Задача 74

Исходные данные по последней цифре учебного шифра выбирают из табл. 5.151, по предпоследней цифре – из табл. 5.152.

Таблица 5.151

Задача 75

Двигатель мощностью N будет использован для привода мешалки. Угловая скорость вращения вала двигателя ω. Мешалкой предусмотрено перемешивать жид- кую среду, плотность которой ρ, а вязкость μ. Перемешивание будет осуществляться

224

6.ЗАДАЧИ

ККОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ № 2

Задача 1

В поверхностный конденсатор-холодильник (рис. 6.1), работающий под атмо- сферным давлением, подается насыщенный пар. В нем пар полностью конденсирует- ся, а полученный конденсат переохлаждается на t ниже температуры насыщения. Расход пара при рабочих условиях составляет V. В окружающую среду рассеивается β от тепла, которое выделяется при охлаждении горячего теплоносителя.

Рис. 6.1. Движение пара, конденсата и охлаждающего агента в конденсаторе-холодильнике: ts – температура насыщения

Определить расход тепла, передаваемого в конденсаторе-холодильнике, к охлаж- дающему агенту.

Исходные данные по последней цифре учебного шифра выбирают из табл. 6.1, по предпоследней цифре – из табл. 6.2.

Таблица 6.1

226

Задача 3

По стальному трубопроводу, изготовленному из трубы диаметром dн ×δст, транспортируется водяной пар. Пар имеет давление P и влажность 0,05 кг/кг. Тепло- изоляция паропровода выполнена из минераловаты, слой которой имеет толщину δи и защищен снаружи от механических воздействий стеклотканью толщиной δс = 0,3 мм (рис. 6.3). Температура наружной поверхности теплоизоляции tн.

227

Рис. 6.3. Схема теплоизоляции паропровода

Определить часовые потери тепла с 1 м2 наружной поверхности теплоизоля- ции паропровода.

Температуру внутренней поверхности стенки трубы принять на 0,5°C ниже температуры пара. Коэффициент теплопроводности стеклоткани 0,04 Вт/(м К).

Исходные данные по последней цифре учебного шифра выбирают из табл. 6.5, по предпоследней цифре – из табл. 6.6.

Таблица 6.5

Задача 4

В кубе ректификационной колонны под давлением P кипит жидкость. Доля низкокипящего компонента в жидкости незначительна, вследствие чего ее теп- лофизические свойства можно принять такими же, как и высококипящего компо- нента (ВКК). Стенка куба колонны (рис. 6.4) выполнена из стального листа тол- щиной δст. Температура наружной поверхности кожуха тепловой изоляции куба

не должна превышать 40°C, а удельные тепловые потери в окружающую среду q. Теплоизоляционный материал – минераловата. Тепловая проводимость

загрязнений стенки куба со стороны кипящей жидкости 1 . rз

228

Рис. 6.4. Схема куба колонны:

1 – стенка куба; 2 – теплоизоляционный слой; 3 – кожух

Определить минимальную допустимую толщину теплоизоляционного слоя. Температуру наружной поверхности загрязнений со стороны жидкости принять рав-

ной температурекипенияжидкости. Термическим сопротивлением кожуха пренебречь. Исходные данные по последней цифре учебного шифра выбирают из табл. 6.7,

по предпоследней цифре – из табл. 6.8.

Таблица 6.7

Задача 5

Вертикальная плоская стенка печи выполнена из огнеупорного кирпича и покрыта снаружи теплоизоляцией – слоем минераловаты (рис. 6.5). Ко- жух теплоизоляции изготовлен из стального листа толщиной 1,5 мм (марка стали ВСт3сп).

Толщины кирпичной стенки печи и слоя мине- раловаты δк и δм соответственно. Внутренняя поверхность стенки печи имеет температуру tв, наружная поверхность кожуха tн.

Определить:

1)плотность теплового потока через стенку печи;

2)температуру наружной поверхности кир- пичной стенки;

Задача 6

Обогрев испарителя емкостного типа (рис. 6.6) ведется с использованием встроен- ного змеевика. Корпус испарителя имеет толщину δст и покрыт снаружи слоем теплоизоляции толщиной δиз. Удельная теплопроводность материалов стенки корпуса и теплоизоляции λст и λиз соответственно.

При работе испарителя наружная поверхность слоя теплоизоляции на- гревается до 45°С. Удельные тепловые потери в окружающую среду при этом составляют qпот, а температура внутренней поверхности стенки корпуса на 1 К ниже температуры кипящей жидкости.

Определить:

1)температуру кипения жидкости в испарителе;

2)давление насыщенного пара этой жидкости в испарителе.

230