Дисципліна: Основні процеси і апарати хімічних виробництв 1 – Теплові процеси завдання № 1
У температурному полі в напрямку градієнта температур за t=10 секунд переноситься Q=20 000 Дж теплоти. Визначити щільність теплового потоку, якщо площа ізотермічної поверхні, через яку проходить потік, дорівнює 2 м2. |
|
|
|
Завдання № 2
Визначити теплове навантаження Q теплообмінника, в якому один із теплоносіїв нагрівається від температури T=200С до температури T=500С. Масова витрата цього теплоносія становить G=2 тони за годину, а його теплоємність, відповідно, cp=3600 . |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 3
Визначити витрату гарячого теплоносія G в кожухотрубному теплообмінника, якщо його температура змінюється від T=800С до T=500С. Теплоємність теплоносія становить cp=4000 , а теплове навантаження теплообмінника . |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 4
Визначити коефіцієнт теплопередачі K теплообмінника, якщо коефіцієнт тепловіддачі від гарячого теплоносія , а коефіцієнт тепловіддачі до холодного теплоносія . Зовнішній діаметр теплообмінних труб dз=25 мм, а внутрішній, відповідно,dв 21 мм. Теплопровідність стінки труби – λ=20 Вт/(мК). |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 5
У теплообмінному апараті з прямоточним рухом теплоносіїв температура гарячого теплоносія змінюється від до , а холодного, відповідно, від до . Визначити середньологарифмічну різницю температур (рушійну силу) ΔТс теплообмінника. |
||
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 6
Обчислити поверхню теплообміну теплообмінника F, якщо його теплове навантаження , середньологарифмічна різниця температур (рушійна сила) , а коефіцієнт теплопередачі . |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 7
У випарному апараті витрата гріючої пари G=3600 , а питома теплота конденсації . Знайти поверхню теплообміну апарата F, якщо щільність теплового потоку |
|
ЗАВДАННЯ № 8
Температури гріючої і вторинної пари у випарному апараті становлять, відповідно, Тг=1350С і Твт=1000С. Сума температурної і гідростатичної депресій дорівнює 150С. Визначити загальну і корисну різниці температур. |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 9
У конвективній сушильній установці видаляється із вологого матеріалу вологи. Вологовміст атмосферного повітря , а відпрацьованого, відповідно, . Знайти витрату повітря на сушіння |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 10
Визначити теплові втрати в оточуюче середовище від поверхні реактора площею F=8 м2, якщо температура стінки апарата Тст=400С, температура повітря в цеху Тп=200С, а коефіцієнт тепловіддачі до повітря становить |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 11
Температурне поле плоскої пластини описується рівнянням . Визначити тепловий потік від поверхні пластини, якщо її теплопровідність , а товщина мм. |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 12
Визначити температуру теплоносія на виході теплообмінника, якщо його температура на вході , теплове навантаження апарата , а питома теплоємність теплоносія ср=4200 . Витрата теплоносія G=3600 |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 13
|
Визначити коефіцієнт теплопередачі K в кожухотрубному теплообміннику з поверхнею теплообміну м2, якщо теплоносій нагрівається від температури до температури . Витрата теплоносія G=7200 кг/год, його питома теплоємність cp=2500 , а середня різниця температур . |
---|---|
|
ЗАВДАННЯ № 14
Визначити витрату гріючої пари у випарному апараті G, якщо її ентальпія , а теплове навантаження апарата . Ентальпія конденсату гріючої пари . |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 15
Визначити коефіцієнт тепловіддачі α від поверхні апарата, якщо теплові втрати в оточуюче середовище становлять , поверхня апарата м2, температура поверхні ізоляції Ti450С, а температура оточуючого середовища Tc150 С. |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 16
При концентруванні розчину у випарному апараті випарюється W=1500 розчинника. Ентальпія розчину , а ентальпія вторинної пари . Визначити кількість теплоти Q, необхідної для випарювання розчинника. |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 17
Визначити густину теплового потоку через двошарову плоску стінку, якщо теплопровідність шарів , , їх товщина і , а температури зовнішніх поверхонь T1=120 і T2=650С. |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 18
Визначити товщину ізоляції δ стінки апарата, якщо густина теплового потоку в оточуюче середовище від його поверхні становить , температура поверхні апарата Т1=1200С, а температура зовнішньої поверхні ізоляції Т2=400С. Теплопровідність ізоляції . |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 19
Визначити товщину ізоляції δ випарного апарата, якщо щільність теплового потоку в навколишнє середовище q=3600 Вт/м2, температура її зовнішньої поверхні Тпов=60°С, а температура апарату Тап=240°С. Теплопровідність ізоляції λ=0,6 Вт/(м∙К). |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 20
|
Визначити коефіцієнт теплопровідності пластини λ, якщо її товщина, δ=0,02 м, температури поверхонь пластини Т2=30 і Т1=360С, а тепловий потік, що проходить через пластину, . |
---|---|
|
ЗАВДАННЯ № 21
Яку товщину δ повинна мати стінка печі з теплопровідністю і щільністю теплового потоку q = 4500 Вт/м2, якщо температура внутрішньої поверхні стінки дорівнює Т1 = 940°C, а температура зовнішньої поверхні стінки не повинна перевищувати Т2 = 40°C? |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 22
Яку теплопровідність λ повинна мати теплова ізоляція апарату, щоб температура її зовнішньої поверхні не перевищувала Т2=45°C і вона була не товстіше, ніж δ=0,1 м, якщо тепловий потік в навколишнє середовище складає q = 2000 Вт/м2, а температура апарату дорівнює Т1=95°C? |
|
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 23
Визначити теплове навантаження теплообмінника Q при нагріванні теплоносія від T1=20 до T2=80°C, якщо його видаток дорівнює G = 0,1 кг/с, а питома теплоємність Ср =2000 |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 24
Визначити втрати теплоти апаратом в навколишнє середовище, яке має середню температуру Tc=20°C, якщо температура апарату дорівнює Ta=100°C, поверхня складає F=20 м2, а коефіцієнт тепловіддачі дорівнює . |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 25
Визначити питому витрату повітря l в конвективній сушарці, якщо вологовміст повітря на вході в калорифер , а відпрацьованого повітря на виході з сушарки |
|
ЗАВДАННЯ № 26
Знайти опір теплопередачі R для плоскої стінки, яка з двох сторін омивається теплоносіями, при наступних умовах: товщина стінки δ = 0,25 м, теплопровідність стінки , коефіцієнт тепловіддачі зі сторони гарячого теплоносія , коефіцієнт тепловіддачі зі сторони холодного теплоносія . |
|
|
|
ЗАВДАННЯ № 27
Знайти термічний опір теплопередачі R трьохшарової плоскої стінки, при граничних умовах ІІІ роду, якщо товщина її шарів дорівнює δ1 = 0,032 м, δ2 = 0,5 м, δ3 = 0,05 м; коефіцієнти теплопровідності: ; а коефіцієнти тепловіддачі . |
|
|
|