Metodicheskie_ukazania_prakt
.doc
Указания к решению
Рассчитать отдельно коэффициент теплопередачи конвекцией (с помощью критериального уравнения) и коэффициент теплопередачи излучением. Температуру воздуха в тоннеле принять равной температуре стенок тоннеля. Скорость воздуха в тоннеле 2,5 м/с.
Задача 13
Определить толщину изоляции стенки выпарного аппарата, если потери тепла в окружающую среду не должны превышать Q, Вт. Стенка аппарата выполнена из нержавеющей стали. Аппарат находится в закрытом помещении.
Исходные данные
-
Материал изоляции А.
-
Площадь стенки аппарата F, м2.
-
Толщина стенки аппарата δап, мм.
-
Температура внутренней поверхности стенки t1, 0С.
-
Температура окружающего воздуха t2, 0С.
|
№ п/п |
Вещество А |
Q, Вт |
F, м2 |
δап, мм |
t1, 0С |
t2, 0С |
|
|
Асбест |
13400 |
20 |
6 |
120 |
+10 |
|
|
Стекловата |
6400 |
15 |
8 |
140 |
+15 |
|
|
Совелит |
2300 |
5 |
10 |
160 |
+20 |
|
|
Стекловата |
3200 |
8 |
12 |
180 |
–10 |
|
|
Асбест |
6600 |
15 |
6 |
120 |
+20 |
|
|
Асбест |
10000 |
20 |
8 |
140 |
+15 |
|
|
Совелит |
4900 |
8 |
10 |
160 |
–10 |
|
|
Стекловата |
2400 |
5 |
12 |
180 |
–20 |
|
|
Асбест |
8300 |
12 |
6 |
120 |
0 |
|
|
Совелит |
3200 |
6 |
8 |
140 |
+10 |
|
|
Асбест |
15000 |
20 |
5 |
120 |
+10 |
|
|
Стекловата |
12000 |
15 |
6 |
130 |
+12 |
|
|
Совелит |
9000 |
10 |
8 |
140 |
+15 |
|
|
Пробка |
6000 |
5 |
10 |
150 |
+18 |
|
|
Асбест |
3000 |
8 |
12 |
160 |
+20 |
|
|
Стекловата |
14000 |
12 |
6 |
170 |
–10 |
|
|
Совелит |
11000 |
13 |
8 |
180 |
–8 |
|
|
Пробка |
8000 |
18 |
10 |
160 |
+12 |
|
|
Асбест |
5000 |
5 |
12 |
190 |
+20 |
|
|
Стекловата |
6400 |
7 |
6 |
180 |
+15 |
|
|
Совелит |
7800 |
9 |
8 |
170 |
+15 |
|
|
Пробка |
8200 |
11 |
10 |
120 |
+18 |
|
|
Асбест |
10000 |
13 |
5 |
120 |
0 |
|
|
Стекловата |
5600 |
15 |
8 |
140 |
0 |
|
|
Совелит |
3200 |
16 |
6 |
160 |
+10 |
|
|
Пробка |
4800 |
6 |
12 |
180 |
–5 |
|
|
Асбест |
8300 |
8 |
10 |
160 |
–10 |
|
|
Стекловата |
3400 |
11 |
8 |
140 |
–20 |
|
|
Совелит |
2600 |
15 |
6 |
120 |
+5 |
|
|
Пробка |
4100 |
20 |
12 |
120 |
+10 |
Указания к решению
Температуру наружной поверхности изоляции tст.нар., необходимую для расчета δап, определить, используя уравнение теплопередачи конвекций и излучением от наружной поверхности по эмпирическому уравнению [1].
Задача 14
Определить величину температурной депрессии при выпаривании водного раствор соли А под атмосферным давлением.
Исходные данные
-
Количество раствора до выпаривания Gн, кг/ч.
-
Начальная концентрация раствора aн, %.
-
Количество выпаренной воды W, кг/ч.
-
№
п/п
А
Gн, кг/ч
aн, %
W, кг/ч
К2Сl
4010
17,1
1910
К2СО3
2500
25,4
1250
КNО3
3900
18,4
2802
NаСl
6000
12,8
2200
NаNО3
4290
40,0
1800
Nа2SО4
6200
13,8
3416
Nа2CО3
5500
14,1
3210
NH4 NО3
5000
40,1
2640
NH4Сl
3000
29,7
1100
(NH4)2SО4
48000
33,9
900
КСl
4010
17,1
1910
К2СО3
2500
25,4
1250
КNО3
3900
18,4
2802
NаСl
6000
12,8
2200
NаNО3
4290
40,0
1800
Nа2SО4
6200
13,8
3416
Nа2CО3
5500
14,1
3210
NH4 NО3
5000
40,1
2640
NH4Сl
3000
29,7
1100
(NH4)2SО4
4800
33,9
900
КСl
4010
17,1
1910
К2СО3
2500
25,4
1250
КNО3
3900
18,4
2802
NаСl
6000
12,8
2200
NаNО3
4290
40,0
1800
Nа2SО4
6200
13,8
3416
Nа2CО3
5500
14,1
3210
NH4 NО3
5000
40,1
2640
NH4Сl
3000
29,7
1100
(NH4)2SО4
4800
33,9
900
Указания к решению
Температуру депрессии ∆111 определить по концентрации упаренного раствора aк, рассчитанной на основании материального баланса процесса.
Задача 15
Определить величину гидростатической депрессии при кипении водного раствора соли в трубах вертикального аппарата.
Исходные данные
-
Высота трубок Н, м.
-
Плотность раствора ρ, кг/м3.
-
Давление вторичного пара над раствором Ро, МПа.
|
№ п/п |
Н, м |
ρ, кг/м3 |
Ро, МПа |
|
|
2,0 |
1350 |
0,12 |
|
|
4,0 |
1470 |
0,08 |
|
|
5,0 |
1280 |
0,06 |
|
|
6,0 |
1100 |
0,05 |
|
|
7,0 |
1100 |
0,06 |
|
|
2,0 |
1280 |
0,08 |
|
|
4,0 |
1350 |
0,10 |
|
|
5,0 |
1470 |
0,12 |
|
|
6,0 |
1280 |
0,08 |
|
|
7,0 |
1350 |
0,06 |
|
|
2,0 |
1360 |
0,13 |
|
|
3,0 |
1370 |
0,11 |
|
|
4,0 |
1280 |
0,10 |
|
|
5,0 |
1450 |
0,09 |
|
|
6,0 |
1150 |
0,08 |
|
|
7,0 |
1350 |
0,07 |
|
|
3,0 |
1300 |
0,06 |
|
|
5,0 |
1480 |
0,12 |
|
|
4,0 |
1620 |
0,09 |
|
|
6,0 |
1350 |
0,10 |
|
|
7,0 |
1600 |
0,06 |
|
|
2,0 |
1580 |
0,07 |
|
|
4,0 |
1350 |
0,08 |
|
|
5,0 |
1280 |
0,09 |
|
|
6,0 |
1600 |
0,10 |
|
|
7,0 |
1360 |
0,11 |
|
|
2,0 |
1370 |
0,12 |
|
|
4,0 |
1280 |
0,13 |
|
|
5,0 |
1470 |
0,08 |
|
|
6,0 |
1350 |
0,07 |
Указания к решению
Высоту раствора в холодном состоянии принять равной 0,5Н.
Задача 16
Определить необходимую поверхность теплопередачи и расход греющего пара при выпаривании водного раствора под атмосферным давлением. Раствор подается на выпарку нагретым до температуры кипения. Конденсат греющего пара не охлаждается.
Исходные данные
-
Количество водного раствора G, кг/ч.
-
Начальная концентрация раствора aн, %.
-
Конечная концентрация раствора aк, %.
-
Температура кипения раствора tк, 0С.
-
Давление греющего пара (насыщенного водяного) Р, МПа.
-
Коэффициент теплопередачи в аппарате К, Вт/(м2*к).
-
Потери тепла составляют b, % от тепла, переданного греющим паром.
|
№ п/п |
G, кг/ч |
aн, % |
aк, % |
tк, 0С |
Р, МПа |
К, Вт/(м2*к) |
b, % |
|
|
940 |
17,1 |
32,6 |
107 |
0,18 |
900 |
3 |
|
|
3080 |
25,4 |
50,8 |
115 |
0,31 |
1000 |
5 |
|
|
1750 |
18,4 |
65,4 |
110 |
0,20 |
1200 |
7 |
|
|
3710 |
12,8 |
20,2 |
105 |
0,18 |
1400 |
3 |
|
|
2640 |
40,0 |
68,9 |
120 |
0,31 |
1600 |
4 |
|
|
2325 |
13,8 |
30,7 |
103 |
0,20 |
900 |
6 |
|
|
1025 |
14,1 |
33,9 |
105 |
0,18 |
1000 |
3 |
|
|
1680 |
40,1 |
77,1 |
125 |
0,31 |
1200 |
5 |
|
|
925 |
29,7 |
46,9 |
115 |
0,21 |
1400 |
7 |
|
|
8285 |
33,9 |
41,7 |
105 |
0,18 |
1600 |
4 |
|
|
1100 |
15,6 |
32,8 |
108 |
0,19 |
1100 |
5 |
|
|
3300 |
25,6 |
50,6 |
112 |
0,22 |
1200 |
3 |
|
|
1750 |
18,4 |
60,4 |
110 |
0,31 |
1400 |
6 |
|
|
3800 |
11,8 |
20,2 |
105 |
0,20 |
1100 |
4 |
|
|
2600 |
39,0 |
67,1 |
120 |
0,18 |
900 |
7 |
|
|
2325 |
13,8 |
30,7 |
105 |
0,31 |
1200 |
6 |
|
|
975 |
14,3 |
35,1 |
115 |
0,18 |
1100 |
4 |
|
|
1720 |
40,3 |
77,1 |
125 |
0,31 |
1200 |
5 |
|
|
950 |
28,5 |
45,8 |
115 |
0,21 |
1400 |
3 |
|
|
8300 |
32,1 |
41,7 |
105 |
0,18 |
1600 |
4 |
|
|
940 |
17,1 |
30,6 |
106 |
0,18 |
930 |
3 |
|
|
3200 |
24,8 |
52,1 |
115 |
0,20 |
1200 |
6 |
|
|
2000 |
19,8 |
64,2 |
110 |
0,31 |
1400 |
5 |
|
|
3660 |
13,4 |
22,2 |
105 |
0,18 |
1200 |
4 |
|
|
2740 |
40,0 |
65,8 |
120 |
0,31 |
1600 |
4 |
|
|
2560 |
13,8 |
30,7 |
105 |
0,21 |
900 |
6 |
|
|
1420 |
14,1 |
35,1 |
115 |
0,18 |
1000 |
3 |
|
|
1740 |
40,3 |
76,1 |
125 |
0,31 |
1200 |
5 |
|
|
875 |
28,1 |
45,9 |
115 |
0,21 |
1400 |
7 |
|
|
7850 |
34,2 |
41,9 |
105 |
0,21 |
1600 |
4 |