Методические указания к решению задачи № 2.

Перед решением задачи необходимо изучить гл. 11 [1]; гл. 14 [2].

1. Определить давление в конденсаторе

2. Расход охлаждающей воды рассчитать из уравнения теплового баланса, причем по практическим данным принимаем, что конечная температура воды ниже температуры пара на 3⁰С

, кг/ч

где i_П – выбирается из приложения 1 по давлению Р;

С_В– удельная теплоёмкость воды, можно принять равной 4,19 кДж/кг ^.К.

3. Определить диаметр конденсатора d_К из уравнения массового расхода

, м

где w_П – скорость пара, отнесенная к полному сечению конденсатора, принять равной в пределах 10  15 м/с;

ρ_П – плотность пара выбирается из приложения 1 по давлению Р.

4. Найти диаметр барометрической трубы (d_Т) из уравнения массового расхода

, м

где w_В – скорость воды в барометрической трубе, принять равной в пределах 0,5  2 м/с;

ρ_В – плотность воды выбирается из приложения 2 по конечной температуре t₂.

5. Рассчитать высоту барометрической трубы

,

где h_ВАК – высота гидростатического столба жидкости в трубе, необходимого для уравновешивания разности между атмосферным давлением (Р_АТ) и давлением внутри конденсатора (Р_К), м

, если давление выражено в мм.рт.ст

или , если давление выражено в Па

h_ДИН – динамический напор, необходимый для создания движения в трубе воды со скоростью w_В и преодоления всех сопротивлений, м

, м,

где ξ_ВХ – коэффициент сопротивления на входе воды в трубу, можно принять равным 0,5;

ξ_ВЫХ – коэффициент сопротивления на выходе воды из трубы, можно при-

нять равным 1,0

Также принять ориентировочно высоту барометрической трубы h = 8 м, тогда:

Определить критерий Рейнольдса

,

где ν_В – кинематический коэффициент вязкости воды, выбирается из приложения 2 по температуре t₂, м²/с.

Коэффициент трения λ для гладких труб в пределах Re = 10⁵  10⁸ определяется по формуле Никурадзе

При увеличении атмосферного давления вода может залить штуцер для ввода пара, поэтому высоту трубы принять с запасом h_ЗАП = 0,5 м.

Задача № 3.

Определить коэффициент массоотдачи (β_Г) от паровоздушной смеси (пары бензола в воздухе) к неподвижному слою адсорбента (активированный уголь) при температуре (t ⁰С), если свободный объём слоя ε, удельная поверхность адсорбента ƒ, м²/м³; фиктивная скорость паровоздушной смеси w_ƒ, м/с.

Исходные данные.

Таблица 1

Обозначение величины	Единицы измерения	По последней цифре шифра
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
t	0С	20	21	22	19	18	20	21	22	19	18
ε	-	0,375	0,370	0,360	0,350	0,360	0,370	0,365	0,375	0,350	0,380

Таблица 2

Обозначение величины	Единицы измерения	По предпоследней цифре шифра
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
ƒ	м2/м3	1600	1610	1620	1630	1640	1650	1640	1630	1620	1650
wƒ	м/с	0,160	0,167	0,166	0,161	0,164	0,162	0,163	0,165	0,166	0,167