 |
Главная » Решение задач по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова РАЗДЕЛ 4 |  |
Решение задач по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова РАЗДЕЛ 4
Я профессионально решаю задачи по ПАХТ
Решение задач по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова Заказать
РАЗДЕЛ 1РАЗДЕЛ 2РАЗДЕЛ 3РАЗДЕЛ 4РАЗДЕЛ 5РАЗДЕЛ 6РАЗДЕЛ 7РАЗДЕЛ 8РАЗДЕЛ 9РАЗДЕЛ 10РАЗДЕЛ 11
быстрый переход к решению задачи по номеру задачи
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22
1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 1.30 1.31 1.32 1.33 1.34 1.35 1.36 1.37 1.38
1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.50 1.51 1.52 1.53 1.54
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17
2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.26 2.27 2.28 2.29 2.30
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20
3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 3.27 3.28 3.29 3.30 3.31 3.32 3.33 3.34 3.35 3.36 3.37
3.38 3.39 3.40 3.41 3.42 3.43 3.44 3.45
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15
4.16 4.17 4.18 4.19 4.20 4.21 4.22 4.23
4.24 4.25 4.26 4.27 4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33 4.34 4.35 4.36 4.37 4.38
4.39 4.40 4.41 4.42 4.43 4.44 4.45 4.46
4.47 4.48 4.49 4.50 4.51 4.52 4.53
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.16 5.17 5.18 5.19 5.20 5.21
5.28 5.29 5.30 5.31 5.32 5.33 5.34 5.35 5.36
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 6.10 6.11 6.12 6.13 6.14 6.15 6.16 6.17
6.18 6.19 6.20 6.21 6.22 6.23 6.24 6.25
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12 7.13 7.14 7.15 7.16 7.17 7.18 7.19 7.20 7.21 7.22 7.23 7.24 7.25 7.26 7.27 7.28
8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.10 8.11 8.12 8.13 8.14 8.15 8.16
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 10.13 10.14 10.15 10.16 10.17 10.18 10.19 10.20 10.21 10.22 10.23 10.24 10.25 10.26 10.27 10.28 10.29 10.30 10.31 10.32 10.33 10.34
11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8 11.9 11.10 11.11 11.12 11.13 11.14 11.15 11.16 11.17 11.18 11.19 11.20 11.21 11.22 11.23 11.24 11.25 11.26 11.27 11.28 11.29
4.1. Во сколько раз увеличится термическое сопротивление стенки стального змеевика, свернутого из трубы диаметром 38х2,5 мм, если покрыть ее слоем эмали толщиной 0,5 мм? Считать стенку плоской. Коэффициент теплопроводности эмали 1,05 Вт/(м.К).
посмотреть решение этой задачи
4.2. Паропровод длиной 40 м, диаметром 51x2,5 мм покрыт слоем изоляции толщиной 30 мм; температура наружной поверхности изоляции t=45°С, внутренней tг = 175°С. Определить количество теплоты, теряемое паропроводом в 1 ч. Коэффициент теплопроводности изоляции λ = 0,116 Вт/(м-К).
посмотреть решение этой задачи
4.3. Стальная труба диаметром 60x3 мм изолирована слоем пробки толщиной 30 мм и сверху еще слоем совелита (85 % магнезии + 15% асбеста) толщиной 40мм. Температура стенки трубы -110°С, а наружной поверхности изоляции 10 °С. Вычислить часовую потерю холода с 1 м длины трубы.
посмотреть решение этой задачи
4.4. Как изменится потеря холода в условиях предыдущей задачи, если внутренний слой сделать совелитовым (б = 40 мм), а наружный - пробковым (δ = 30 мм)?
посмотреть решение этой задачи
4.5. Найти температуру внутренней поверхности обмуровки аппарата (рис. 4.19), если температура на наружной поверхности ее 35 °С. Толщина обмуровки 260 мм. Термометр, заделанный на глубину 50 мм от наружной поверхности, показывает температуру 70 °С.
посмотреть решение этой задачи
4.6. Вычислить коэффициент теплопроводности для: а) жидкого хлороформа при t = 20 °С; б) сернистого газа при t = 160 °С и абсолютном давлении 1 кгс/сма (~0,1 МПа); в) 25% водного раствора хлористого кальция при t= 30 °С.
посмотреть решение этой задачи
4.7. Необходимо испарять 1600 кг/ч жидкости, кипящей при t= 137°С и поступающей в испаритель при этой температуре. Удельная теплота испарения жидкости r = 377·108 Дж/кг. Температура греющего пара должна быть не ниже 150 °С. Определить расход греющего пара: а) сухого насыщенного, риаб = 4 кгс/сма (~0,4 МПа); б) перегретого до 250 °С, ризб = 4 кгс/см2 (~0,4 МПа); в) перегретого до 250°С, риаб = 3 кгс/смя (~0,3 МПа). Удельная теплоемкость перегретого пара 2,14-103 Дж/(кг-К).
Изобразить процессы изменения состояния греющего пара на диаграмме Т - S. Конденсат греющего пара отводится при температуре конденсации.
посмотреть решение этой задачи
4.8. До какой температуры будут нагреты . глухим паром 2 т раствора хлористого кальция, если расход греющего пара (ра6с = 2 кгс/сма, т. е. ~0,2 МПа) за 2,5 ч составил 200 кг, а расход теплоты на нагрев аппарата и потери теплоты в окружающую среду составляют в среднем 2030 Вт? Начальная температура раствора 10 °С. Удельная теплоемкость раствора 2,5 х 103 Дж/(кг К).
посмотреть решение этой задачи
4.9. Определить количество передаваемой теплоты в противоточном конденсаторе, в котором конденсируется 850 кг/ч пара сероуглерода под атмосферным давлением. Пар сероуглерода поступает в конденсатор с температурой 90 °С. Жидкий сероуглерод выхолит из конденсатора при температуре на в °С ниже температуры конденсации. Удельная теплоемкость пара сероуглерода 0,67.103 Дж/(кг-К).
посмотреть решение этой задачи
4.10. В кожутрубчатый конденсатор поступает 120 кг/ч сухого насыщенного пара диоксида углерода под давлением Рабе = 60 кгс/см2 (~6,0 МПа). Жидкий диоксид углерода выходит из конденсатора под тем же давлением при температуре конденсации. Принимая разность температур диоксида углерода и воды на выходе воды из конденсатора 5 К, определить необходимый расход воды, если она поступает в конденсатор с температурой 10 °С.
посмотреть решение этой задачи
4.11. Колонна для ректификации жидкого воздуха покрыта слоем тепловой изоляции из шлаковой ваты толщиной 250 мм. Температура жидкости внутри колонны -190 °С, температура воздуха в помещении 20 °С. Какое количество теплоты может проникать из окружающего воздуха в колонну через 1 ма поверхности, если пренебречь термическими сопротивлениями со стороны жидкости, окружающего воздуха и металлической стенки колонны?
посмотреть решение этой задачи
4.12. Как изменится коэффициент теплопередачи в аппарате, если заменить стальные трубы диаметром 38x2,5 мм на медные такого же размера: а) в паровом калорифере для воздуха, в котором aвозд = 41 Вт/(м8.К), агр. пара = 11600 Вт/(м2-К); б) в выпарном аппарате, в котором араств = 2320 Вт/(ма-К), агр. пара = 11600 Вт/(мг-К)? Загрязнений поверхности не учитывать.
посмотреть решение этой задачи
4.13. Как изменится величина коэффициента теплопередачи в теплообменном аппарате, выполненном из стальных труб толщиной 3 мм, если на поверхности труб отложится слой накипи (водяного камня) толщиной 2 мм: а) в водяном холодильнике для газа, в котором агаза = 58Вт/(м2-К), аводы = 580 Вт/(м2-К); б) в выпарном аппарате, в котором акип раств = 2780 Вт/(м*.К), агр. пара =11600 ВТ/(М2.К)?
посмотреть решение этой задачи
4.14. Какая наибольшая удельная тепловая нагрузка (в Вт/м2) может быть в испарителе толуола, если стальные трубы испарителя толщиной 4 мм с обеих сторон покрыты ржавчиной? Толщина одного слоя ржавчины 0,6 мм. Испаритель обогревается насыщенным паром (ривб = 3 кгс/см2, т. е. ~0,3 МПа). Толуол кипит под атмосферным давлением. Считать, что термическое сопротивление стенки и двух слоев ржавчины значительно больше суммы остальных термических сопротивлений.
посмотреть решение этой задачи
4.15. Горячий концентрированный раствор, выходящий из выпарного аппарата с температурой 106 °С, используется для подогрева до 50 °С холодного разбавленного раствора, поступающего на выпарку с температурой 15°С. Концентрированный раствор охлаждается до 60 °С. Определить среднюю разность температур для прямоточной и противоточной схем.
посмотреть решение этой задачи
4.16. В многоходовом кожухотрубчатом-теплообменнике, имеющем четыре хода в трубном пространстве и один ход в межтрубном (рис. 4.20), толуол охлаждается водой от 106 до 30 °С. Вода, проходящая по трубам, нагревается от 10 до 34 °С. Определить среднюю разность температур в теплообменнике.
посмотреть решение этой задачи
4.17. 1930 кг/ч бутилового спирта необходимо охлаждать от 90 до 50 °С в противоточном теплообменнике поверхностью 6 м2. Охлаждение производится водой с начальной температурой 18 °С. Коэффициент теплопередачи в теплообменнике 230 Вт/(м2-К); Д/ср считать как среднюю арифметическую. Сколько кубических метров воды в 1 ч надо пропускать через теплообменник?
посмотреть решение этой задачи
4.18. На складе оборудования имеется кожухотрубчатый теплообменник, состоящий из 19 латунных труб диаметром 18x2 мм, длиной 1,2 м. Достаточна ли его поверхность для конденсации 350 кг/ч насыщенного пара этилового спирта, если принять коэффициент теплопередачи ранным 700 Вт/(м2-К), начальную температуру воды 15 °С, а конечную 35 °С? Конденсация спирта предполагается при атмосферном давлении, жидкий спирт отводится при температуре конденсации.
посмотреть решение этой задачи
4.19. Кожухотрубчатый противоточный теплообменник (рис. 4.21) перед контактным аппаратом на сернокислотном заводе имеет поверхность теплообмена 360 ма. Очищенный газ колчеданных печей поступает в межтрубное пространство теплообменника при 300 °С, выходит при 430 С. Горячий газ из контактного аппарата входит в трубы теплообменника при 560 °С. Расход газа 10 т/ч, удельная теплоемкость газа в среднем 1,05·103 Дж/(кг-К). Потери теплоты через кожух теплообменника составляют 10% от количества теплоты, полученного нагревающимся газом Определить коэффициент теплопередачи в теплообменнике.
посмотреть решение этой задачи
4.20. Определить коэффициент теплопередачи в спиральном теплообменнике по следующим данным: поверхность теплообмена 48 м2; в аппарате подогревается 85,5 т/ч воды от 77 до 95 °С; нагревание производится насыщенным паром при риаб = 23 кПа.
посмотреть решение этой задачи
4.21. Определить необходимую поверхность противоточного теплообменника при охлаждении 0,85 м3/ч сероуглерода от температуры кипения под атмосферным давлением до 22 °С. Охлаждающая вода нагревается от 14 до 25 °С; асs =270 Вт/(м2-К); ссН2O = 720 Вт/(ма-К). Толщина стальной стенки 3 мм. Учесть наличие загрязнений - ржавчины и накипи, приняв арнагр = 0,00069 (м2-К)/Вт. Определить также расход воды.
посмотреть решение этой задачи
4.22. Требуется конденсировать 10 т/ч насыщенного пара n-гексана при 70 °С. Охлаждение конденсатора может быть осуществлено: а) водой, нагреваемой от 16 до 36 °С; б) воздухом, нагреваемым от 25 до 48 °С. Коэффициент теплоотдачи для конденсирующегося пара гексана в обоих случаях принять равным 1700 Вт/(м2-К). Коэффициенты теплоотдачи для воды и воздуха взять ориентировочно (средние значения) по табл. 4.7, для воды - при турбулентном течении по трубам, для воздуха - при поперечном обтекании труб. Жидкий гексан отводится при температуре конденсации. Термические сопротивления стенки и загрязнений не учитывать. Удельная теплота конденсации гексана 33,3·104 Дж/кг. Определить расходы воды и воздуха (в м3/ч) и требуемые поверхности теплообмена.
посмотреть решение этой задачи
4.23. Метан под избыточным давлением 5 кгс/см2 (~0,5 МПа) проходит по межтрубному пространству кожухотрубчатого теплообменника параллельно трубам со скоростью 4,6 м/с. Средняя температура метана 75 °С. Теплообменник состоит из 37 стальных труб диаметром 18X2 мм, заключенных в кожух, внутренний диаметр которого 190 мм. Определить коэффициент теплоотдачи.
посмотреть решение этой задачи
4.24. 3700 кг/ч метилового спирта подогреваются от 10 до 50 °С, проходя по трубному пространству теплообменника, состоящего из 19 труб диаметром 16X2 мм. Определить коэффициент теплоотдачи, если принять температуру стенки 60 °С.
посмотреть решение этой задачи
4.25. В кожухотрубчатом теплообменнике по трубам диаметром 46X3 мм проходит со скоростью 0,7 м/с вода, которая нагревается. Определить коэффициент теплоотдачи, если средняя температура поверхности стенки, соприкасающейся с водой, 90 0С, а средняя температура воды 46 9С.
посмотреть решение этой задачи
4.26. Определить коэффициент теплоотдачи для воздуха, охлаждаемого под абсолютным давлением 2 кгс/см2 (~0,2 МПа) от 90 до 30 °С в межтрубном пространстве кожухотрубчатого теплообменника с поперечными перегородками. Трубы диаметром 25X2 мм расположены по ходу газа в шахматном порядке. Скорость воздуха в вырезе перегородки (в самом труб) 8 м/с (рис. 4.22, б).
посмотреть решение этой задачи
4.27. Воздух атмосферного давления нагревается насыщенным водяным паром в кожухотрубчатом конденсаторе с трубками диаметром 25x2 мм. Средняя температура воздуха 60 °С. Сравнить коэффициенты теплопередачи для двух случаев: 1) воздух проходит по трубам со скоростью 10 м/с (L/d> 50), греющий пар конденсируется в межтрубном пространстве (рис. 4.22, а); 2) воздух проходит по межтрубному пространству, снабженному поперечными перегородками. Скорость воздуха в вырезе перегородки (в самом узком сечении пучка труб) 10 м/с (рис. 4.22, б), греющий пар конденсируется в трубах. Принять коэффициент теплоотдачи пара 11600 Вт/(м2-К).
посмотреть решение этой задачи
4.28. При теплообмене двух турбулентных потоков (Rе > > 10000) у первого потока а1 =230 Вт/(м2-К), у второго а2 = 400 Вт/(м2-К). Во сколько раз увеличится коэффициент теплопередачи, если скорость первого потока возрастет в 2 раза, а скорость второго -- в 3 раза (при прочих неизменных условиях)? Термическое сопротивление стенки не учитывать.
посмотреть решение этой задачи
4.29. Определить коэффициент теплоотдачи для 98 % серной кислоты, проходящей по кольцевому (межтрубному) пространству горизонтального теплообменника типа «труба в трубе» со скоростью 0,9 м/с. Средняя темп