Metodicheskie_ukazania_ind
.doc
Указания к решению
Высоту установки бака определить из условия равенства давления, создаваемого столбом жидкости высотой Н, сумма давлений: давления, необходимого для создания скорости движения жидкости в трубопроводе, давления, необходимого для преодоления потерь на трение и местные сопротивления, а также избыточного давления в аппарате.
Температура воды t=200С.
Задача 4
Определить, какое количество газа А (в единицу времени) можно пропустить по кольцевому пространству теплообменника типа «труба в трубе», если потери давления на трение не должны превышать величину ∆Р, Па. Газ находится под атмосферным давлением.
Исходные данные
-
Длина теплообменника ℓ, м.
-
Диаметр труб:
dн/ dв, мм;
Dн/ Dв, мм.
-
Средняя температура газа, t, 0С.
|
№ п/п |
Газ А |
∆Р, Па |
ℓ, м |
dн/ dв, мм |
Dн/ Dв, мм |
t, 0С |
|
|
Двуокись углерода |
1,4 |
2,5 |
35/31 |
65/57 |
40 |
|
|
Воздух |
54,0 |
3,0 |
45/38 |
65/57 |
70 |
|
|
Аммиак |
2,8 |
1,5 |
45/38 |
84/76 |
110 |
|
|
Кислород |
5,8 |
3,0 |
56/48 |
84/76 |
30 |
|
|
Азот |
2,5 |
1,5 |
65/57 |
99/89 |
60 |
|
|
Двуокись серы |
17,6 |
2,0 |
45/38 |
65/57 |
200 |
|
|
Водяной пар |
4,8 |
2,0 |
56/48 |
84/76 |
220 |
|
|
Водород |
11,7 |
2,0 |
31/25 |
65/57 |
90 |
|
|
Хлористый водород |
2,3 |
2,3 |
45/38 |
84/76 |
100 |
|
|
Хлор |
5,7 |
2,5 |
45/38 |
65/57 |
80 |
|
|
Двуокись углерода |
2,4 |
3,5 |
35/31 |
65/57 |
80 |
|
|
Воздух |
64,0 |
6,0 |
45/38 |
65/57 |
90 |
|
|
Аммиак |
3,6 |
5,0 |
56/48 |
84/76 |
150 |
|
|
Кислород |
8,2 |
4,0 |
56/48 |
84/76 |
62 |
|
|
Азот |
4,2 |
7,0 |
65/57 |
99/89 |
60 |
|
|
Двуокись серы |
32,0 |
4,0 |
45/38 |
65/57 |
150 |
|
|
Водяной пар |
8,0 |
3,5 |
56/48 |
84/76 |
240 |
|
|
Водород |
20,0 |
3,0 |
31/25 |
65/57 |
130 |
|
|
Хлористый водород |
4,6 |
4,6 |
45/38 |
84/76 |
100 |
|
|
Хлор |
6,2 |
3,2 |
45/38 |
65/57 |
86 |
|
|
Двуокись углерода |
3,0 |
4,0 |
35/31 |
65/57 |
80 |
|
|
Воздух |
70,0 |
5,0 |
45/38 |
65/57 |
95 |
|
|
Аммиак |
4,2 |
4,0 |
56/48 |
84/76 |
58 |
|
|
Кислород |
10,0 |
5,2 |
56/48 |
84/76 |
45 |
|
|
Азот |
4,8 |
3,0 |
65/57 |
99/89 |
40 |
|
|
Двуокись серы |
15,0 |
4,2 |
45/38 |
65/57 |
120 |
|
|
Водяной пар |
10,0 |
4,0 |
56/48 |
84/76 |
220 |
|
|
Водород |
15,0 |
3,4 |
31/25 |
65/57 |
110 |
|
|
Хлористый водород |
5,2 |
5,0 |
45/38 |
84/76 |
100 |
|
|
Хлор |
6,8 |
4,0 |
45/38 |
65/57 |
90 |
Указания к решению
Преобразовать уравнение для определения потерь давления на трение, подставив в него уравнение для вычисления коэффициентов трения (при ламинарном режиме или по формуле Блазиуса) с последующей проверкой.
Задача 5
Определить напор, развиваемый насосом, и потребляемую им мощность при перекачивании воды (температура воды t=200С).
Исходные данные
-
Производительность насоса V, м3/ч.
-
Диаметр всасывающего трубопровода d1, мм.
-
Диаметр нагнетающего трубопровода d2, мм.
-
Длина всасывающего трубопровода ℓ1, м.
-
Длина нагнетающего трубопровода ℓ2, м.
-
Число отводов под углом 900 n на каждом трубопроводе.
-
Число вентилей m на каждом трубопроводе.
-
Абсолютная шероховатость трубопровода ∆, мм.
-
Высота подъема жидкости в нагнетательном трубопроводе Н, м.
-
Коэффициент полезного действия η.
|
№ п/п |
V, м3/ч |
d1, мм |
d2, мм |
ℓ1, м |
n |
m |
∆, мм |
ℓ2, м |
Н, м |
η |
|
|
30 |
150 |
300 |
40 |
3 |
1 |
0,1 |
50 |
5 |
0,55 |
|
|
40 |
200 |
200 |
60 |
4 |
2 |
0,2 |
55 |
10 |
0,6 |
|
|
50 |
350 |
150 |
80 |
5 |
1 |
0,15 |
60 |
15 |
0,65 |
|
|
60 |
150 |
200 |
100 |
4 |
2 |
0,25 |
65 |
20 |
0,7 |
|
|
70 |
200 |
150 |
120 |
5 |
1 |
0,3 |
70 |
25 |
0,75 |
|
|
90 |
150 |
150 |
50 |
4 |
1 |
0,15 |
49 |
12 |
0,6 |
|
|
80 |
250 |
200 |
140 |
6 |
2 |
0,1 |
45 |
7 |
0,55 |
|
|
10 |
200 |
250 |
90 |
5 |
2 |
0,2 |
57 |
17 |
0,65 |
|
|
15 |
250 |
300 |
150 |
6 |
1 |
0,25 |
62 |
23 |
0,7 |
|
|
12 |
150 |
200 |
30 |
3 |
2 |
0,3 |
70 |
28 |
0,75 |
|
|
40 |
120 |
270 |
40 |
3 |
1 |
0,10 |
60 |
10 |
0,75 |
|
|
50 |
150 |
300 |
50 |
4 |
3 |
0,20 |
50 |
12 |
0,65 |
|
|
60 |
200 |
150 |
60 |
5 |
2 |
0,15 |
70 |
20 |
0,55 |
|
|
70 |
150 |
200 |
70 |
4 |
1 |
0,25 |
58 |
17 |
0,70 |
|
|
80 |
250 |
200 |
80 |
5 |
2 |
0,30 |
90 |
15 |
0,60 |
|
|
100 |
350 |
150 |
90 |
4 |
3 |
0,15 |
70 |
18 |
0,60 |
|
|
90 |
200 |
250 |
100 |
6 |
1 |
0,10 |
65 |
25 |
0,72 |
|
|
20 |
200 |
200 |
120 |
5 |
2 |
0,10 |
55 |
30 |
0,57 |
|
|
30 |
120 |
120 |
80 |
6 |
1 |
0,20 |
45 |
28 |
0,63 |
|
|
24 |
250 |
300 |
50 |
3 |
2 |
0,25 |
38 |
23 |
0,65 |
|
|
50 |
200 |
150 |
70 |
3 |
1 |
0,30 |
62 |
7 |
0,75 |
|
|
60 |
120 |
270 |
90 |
6 |
2 |
0,15 |
72 |
17 |
0,70 |
|
|
70 |
250 |
300 |
110 |
5 |
1 |
0,10 |
82 |
22 |
0,72 |
|
|
80 |
150 |
200 |
120 |
6 |
2 |
0,25 |
57 |
28 |
0,65 |
|
|
90 |
200 |
150 |
160 |
4 |
1 |
0,10 |
62 |
23 |
0,67 |
|
|
110 |
150 |
150 |
30 |
5 |
2 |
0,15 |
70 |
10 |
0,78 |
|
|
100 |
120 |
120 |
50 |
4 |
1 |
0,20 |
50 |
15 |
0,75 |
|
|
30 |
250 |
300 |
70 |
5 |
2 |
0,25 |
55 |
20 |
0,64 |
|
|
45 |
150 |
200 |
90 |
4 |
3 |
0,10 |
60 |
23 |
0,68 |
|
|
36 |
120 |
240 |
110 |
3 |
2 |
0,10 |
65 |
25 |
070 |
Указания к решению
Рассчитать потери давления на трение и местные сопротивления в нагревательном трубопроводе и всасывающем трубопроводе. Учесть различие в скоростях движений в разных трубопроводах.
Задача 6
Определить потери давления при прохождении жидкости А в кожухотрубчатом теплообменнике.
Исходные данные
-
Расход жидкости V, м3/ч.
-
Температура жидкости:
начальная tн, 0С;
конечная tк, 0С.
-
Трубки в теплообменнике:
диаметр d, мм;
длина ℓ, м;
число n.
-
Число ходов в теплообменнике z.
-
Скорость жидкости в штуцере wшт, м/с.
-
Абсолютная шероховатость труб ∆, мм.
-
Диаметр аппарата Dап, м.
|
№ п/п |
Жидкость А |
V, м3/ч |
tн, 0С |
tк, 0С |
d, мм |
ℓ, м |
n |
∆, мм |
z |
wшт, м/с |
Dап, м |
|
|
Вода |
0,02 |
10 |
95 |
25х2 |
2 |
241 |
0,1 |
4 |
1,5 |
0,6 |
|
|
Бензол |
0,01 |
15 |
80 |
25х2 |
3 |
517 |
0,1 |
6 |
2,5 |
0,85 |
|
|
Толуол |
0,03 |
20 |
110 |
25х2 |
4 |
823 |
0,1 |
8 |
2,2 |
1,1 |
|
|
Этанол |
0,04 |
25 |
75 |
25х2 |
2 |
317 |
0,2 |
4 |
2,0 |
0,7 |
|
|
Ацетон |
0,03 |
10 |
50 |
25х2 |
3 |
439 |
0,2 |
6 |
1,8 |
0,75 |
|
|
Вода |
0,02 |
30 |
90 |
38х2 |
4 |
613 |
0,2 |
8 |
2,0 |
0,9 |
|
|
Бензол |
0,03 |
10 |
75 |
38х2 |
4 |
721 |
0,5 |
4 |
2,6 |
1 |
|
|
Толуол |
0,01 |
15 |
105 |
38х2 |
2 |
301 |
0,5 |
6 |
1,8 |
0,60 |
|
|
Этанол |
0,02 |
20 |
70 |
38х2 |
3 |
187 |
0,5 |
2 |
2,1 |
0,5 |
|
|
Ацетон |
0,01 |
15 |
55 |
38х2 |
5 |
127 |
0,1 |
2 |
3,0 |
0,4 |
|
|
Вода |
0,04 |
15 |
80 |
25х2 |
2 |
241 |
0,1 |
4 |
1,8 |
0,6 |
|
|
Бензол |
0,02 |
15 |
80 |
25х2 |
3 |
517 |
0,1 |
6 |
2,5 |
0,85 |
|
|
Толуол |
0,06 |
15 |
100 |
25х2 |
4 |
823 |
0,1 |
8 |
2,0 |
1,1 |
|
|
Этанол |
0,08 |
30 |
60 |
25х2 |
2 |
317 |
0,2 |
4 |
1,8 |
0,7 |
|
|
Ацетон |
0,06 |
10 |
56 |
25х2 |
3 |
439 |
0,2 |
6 |
2,3 |
0,75 |
|
|
Вода |
0,03 |
30 |
85 |
38х2 |
4 |
613 |
0,2 |
8 |
1,4 |
0,9 |
|
|
Бензол |
0,03 |
15 |
75 |
38х2 |
4 |
721 |
0,5 |
4 |
2,6 |
1,1 |
|
|
Толуол |
0,04 |
20 |
90 |
38х2 |
2 |
301 |
0,5 |
6 |
2,1 |
0,65 |
|
|
Этанол |
0,05 |
25 |
75 |
38х2 |
3 |
187 |
0,5 |
2 |
1,5 |
0,5 |
|
|
Ацетон |
0,04 |
15 |
50 |
38х2 |
5 |
127 |
0,1 |
2 |
1,4 |
0,45 |
|
|
Вода |
0,08 |
20 |
90 |
25х2 |
5 |
141 |
0,1 |
4 |
1,5 |
0,6 |
|
|
Бензол |
0,04 |
15 |
75 |
25х2 |
3 |
517 |
0,1 |
6 |
2,5 |
0,85 |
|
|
Толуол |
0,05 |
20 |
88 |
25х2 |
2 |
823 |
0,1 |
8 |
2,2 |
1,1 |
|
|
Этанол |
0,07 |
15 |
70 |
25х2 |
4 |
317 |
0,2 |
4 |
1,8 |
0,7 |
|
|
Ацетон |
0,08 |
20 |
55 |
25х2 |
4 |
439 |
0,2 |
6 |
2,0 |
0,75 |
|
|
Вода |
0,06 |
10 |
80 |
38х2 |
3 |
613 |
0,2 |
8 |
2,6 |
0,9 |
|
|
Бензол |
0,06 |
15 |
70 |
38х2 |
2 |
721 |
0,5 |
4 |
1,8 |
1,1 |
|
|
Толуол |
0,02 |
15 |
90 |
38х2 |
4 |
301 |
0,5 |
6 |
2,1 |
0,65 |
|
|
Этанол |
0,08 |
15 |
80 |
38х2 |
3 |
187 |
0,5 |
2 |
3,2 |
0,5 |
|
|
Ацетон |
0,10 |
10 |
52 |
38х2 |
2 |
127 |
0,1 |
2 |
3,0 |
0,45 |