Раздел 8

8.1.В кожухотрубном теплообменнике охлаждается 21600 кг/ч жидкости t_н = 120⁰ С, t_к = 40⁰ С. Теплоемкость жидкости 2,5 кДж/(кг ⁰С). Охлаждение осуществляется водой. Начальная температура воды t_вн = 20⁰ С, конечная температура воды 40 ⁰С. Коэффициент теплопередачи 700 Вт/(м^{2 0}С). Определите поверхность теплообмена(в м²). Тепловые потери не учитывать. Считать ln (4) = 1,4.

Ответ: 40

8.2.Из приведенных на рисунке теплообменников с компенсацией температурных удлинений, укажите теплообменники с сальниковым компенсатором и с U – образными трубами.

Ответ: 7;4;5

8.3.900 кг/ч пара конденсируется в барометрическом конденсаторе с помощью воды, начальная температура которой 10⁰С (энтальпия 42,04 кДж/кг). Энтальпия конденсирующегося пара 2660 кДж/кг. Конечная температура воды 40⁰С (энтальпия 167,5 кДж/кг). Определите расход охлаждающей воды (кг/с). 

Ответ округлить до целого числа.

Ответ: 5

8.4.Определите поверхность рекуперативного теплообменника (в м²) по следующим исходным данным: тепловая нагрузка аппарата равна 2∙10⁵ Вт, движущая сила теплового процесса равна 20⁰С, коэффициент теплопередачи равен 1000 Вт/(м² К).

Ответ: 10

8.5.Определите коэффициент теплопередачи (в Вт/м² К), если теплообменник с поверхностью 10 м² обеспечивает передачу 20 000 Дж/с теплоты, при средней разности температур 10⁰С.

Ответ: 200

8.7.В кожухотрубном теплообменнике технологический продукт в количестве 1000 кг/ч нагревается от t_н = 10⁰С до t_к = 80⁰C, теплоемкость продукта равна 2кДж/(кг К). Нагревание осуществляется насыщенным водяным паром, имеющим температуру t_п = 130⁰С. Коэффициент теплоотдачи: от пара к поверхности теплообмена α₁ = 5000 Вт/(м² К); от поверхности теплообмена к продукту α₂ = 2000 Вт/(м² К). Толщина стенки трубки теплообменника       δ = 4 мм, теплопроводность материала λ = 40 Вт/ (м К).

Какая поверхность теплообмена потребуется для проведения процесса? 

Ответ округлить до одного знака после запятой.

Ответ: 0,4

8.8.В противоточном теплообменнике взаимодействуют два потока. Температурная его схема дана на рисунке. Определите среднюю разность температур. 

Ответ дать в виде целого числа.

Ответ: 15

 8.9.Определите поверхность теплообмена (в м²) кожухотрубчатого теплооб-менника, если поверхность теплоты, передаваемое от греющего пара нагревающей смеси равно 1,2 ∙10⁶ Вт, смесь нагревается от 30⁰ до 70 ⁰С, температура пара равна 150⁰С, а коэффициент теплопередачи                         К = 600 Вт/(м^{2 0}С). 

Ответ округлить до целого числа.

Ответ: 20

8.10.Рассчитать площадь (в м²) теплопередающей поверхности теплообменника для нагревания 17 000 кг/ч жидкости от 10 ⁰С до 60 ⁰С насыщенным паром с температурой 120 ⁰С. Удельная теплоемкость жидкости = 3,6 кДж/кг∙К. коэффициент теплопередачи 1000 Вт/м²∙К. Среднюю движущую силу рассчитать как среднюю арифметическую.

Ответ: 10

Раздел 9

9.1.Укажите, какие аппараты изображенные на рисунках являются змеевиковыми теплообменниками?

Правильный ответ:2, 3

9.2.Температура греющего пара, поступающего в выпарной аппарат, равна 125⁰С. Температурная депрессия равна 10⁰С. Температурные потери за счет гидростатического эффекта составляют 8⁰С. Температура вторичного пара в аппарате равна 70⁰С. Чему равна полезная разность температур?

Ответ: 37

9.3.На рисунке показаны кожухотрубные теплообменники с компенсирующими устройствами.

Укажите теплообменники:

 - с линзовым компенсатором;

 - с плавающей головкой открытого типа;

 - с сальниковым компенсатором;

 - с U – образными трубками.

Ответ: 2;1;4;5

9.4.Какая (-ие) из приведенных ниже схем соответствует (-ют) кожухотрубному теплообменнику?

Правильный ответ:1, 2

9.5.Укажите основные детали теплообменника для конденсации паров, которые подаются в межтрубное пространство:

кожух;

трубная доска;

греющие трубы;

воздушник.

Ответ: 6;1;3;2

9.6.В порядке возрастания номеров укажите непрерывнодействующий (-ие) регенеративный (-ые) теплообменник (-и), а затем – конденсатор (-ы) смешения полочного типа.

Ответ: 6;1;2

9.7.Из представленных на рисунках конструкций теплообменных аппаратов укажите те, которые удовлетворяют следующим определениям и требованиям:

 - теплообменник смесительного типа;

 - многоходовой теплообменник по трубному пространству;

 - многоходовой теплообменник по межтрубному пространству;

 - теплообменник с компенсацией температурных удлинений.

Ответ: 3;1;2;4

9.8.Какие из схематически изображенных теплообменников одноходовые?

Правильный ответ:1, 3, 4

9.9.Определите общую и полезную разность температур в выпарной установке по следующим данным:

температура греющего пара 110⁰С;

температура конденсации вторичного пара 70⁰С;

величина гидростатического эффекта 8,5 ⁰С;

температурная депрессия 5⁰С;

гидравлические потери 1,5⁰С. 

Ответы округлить до целого числа.

Ответ: 40;25

9.10.Из приведенных ниже  теплообменников с компенсацией температурных удлинений, укажите теплообменники с «плавающей» головкой открытого типа и с «плавающей» головкой закрытого типа.

Ответ: 1;3