До какой температуры будут нагреты глухим паром 2 т раствора
На чтение 14 мин. Обновлено 15 декабря, 2020
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
быстрый переход к решению задачи по номеру задачи
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).
4.2. Паропровод длиной 40 м, диаметром 51×2,5 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).
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.
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/см а (
0,1 МПа); в) 25% водного раствора хлористого кальция при t= 30 °С.
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 = 377·10 8 Дж/кг. Температура греющего пара должна быть не ниже 150 °С. Определить расход греющего пара: а) сухого насыщенного, риаб = 4 кгс/см а (
0,4 МПа); б) перегретого до 250 °С, ризб = 4 кгс/см 2 (
0,4 МПа); в) перегретого до 250°С, риаб = 3 кгс/см я (
0,3 МПа). Удельная теплоемкость перегретого пара 2,14-10 3 Дж/(кг-К).
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 10 3 Дж/(кг К).
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 0,67.10 3 Дж/(кг-К).
4.10. В кожутрубчатый конденсатор поступает 120 кг/ч сухого насыщенного пара диоксида углерода под давлением Рабе = 60 кгс/см 2 (
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.
0,3 МПа). Толуол кипит под атмосферным давлением. Считать, что термическое сопротивление стенки и двух слоев ржавчины значительно больше суммы остальных термических сопротивлений.
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.
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.
4.20. Определить коэффициент теплопередачи в спиральном теплообменнике по следующим данным: поверхность теплообмена 48 м 2 ; в аппарате подогревается 85,5 т/ч воды от 77 до 95 °С; нагревание производится насыщенным паром при риаб = 23 кПа.
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.
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.
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 0 С, а средняя температура воды 46 9 С.
4.26. Определить коэффициент теплоотдачи для воздуха, охлаждаемого под абсолютным давлением 2 кгс/см 2 (
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).
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
Источник
Поиск, обзор и навигация
Магазин работ
ПиАХТ
Чертежи
Раздел 4
Задачи Павлов Романков раздел 4 часть 1
0,1 МПа); в) 25% водного раствора хлористого кальция при t= 30 °С.
Задача 4.7 (задачник Павлов, Романков). 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/см 2 (
0,4 МПа); в) перегретого до 250°С, Ризб = 3 кгс/см 2 (
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*10 3 Дж/(кг К).
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.
0,3 МПа). Толуол кипит под атмосферным давлением. Считать, что термическое сопротивление стенки и двух слоев ржавчины значительно больше суммы остальных термических сопротивлений.
Задача 4.16 (задачник Павлов, Романков). 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.
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.
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).
Задачи Павлов, Романков раздел 4 часть 2
Задача 4.33 (задачник Павлов, Романков) Этилацетат охлаждается в трубном пространстве горизонтального кожухотрубчатого теплообменника. Внутренний диаметр труб 21 мм, длина труб 3 м. Средняя температура охлаждаемого этилацетата tср =50 °С, средняя температура поверхности загрязнения стенки со стороны этилацетата tст = 40 °С. Скорость этилацетата 0,04 м/с. Определить коэффициент теплоотдачи от этилацетата к стенке. Коэффициент теплопроводности К = 0,1128 Вт/(м*К).
0,2 МПа). Коэффициент теплоотдачи пара 10 000 Вт/(м 2 *К), суммарная тепловая проводимость стенки и обоих ее загрязнений 1700 Вт/(м 2 *К). Определить требуемую площадь поверхности теплообмена.
0,2 МПа). Определить требуемую длину труб и расход греющего пара, если его влажность 6%. Принять К=αвозд.
Задача 4.47 (задачник Павлов, Романков) По змеевику проходит 1,5 т/ч толуола, охлаждающегося от 90 до 30 °С. Охлаждение (противотоком) проводится водой, нагревающейся от 15 до 40 °С. Труба змеевика стальная диаметром 57X3,5 мм; αводы =580 Вт/(м 2 *К). Диаметр витка змеевика 0,4 м. Определить необходимую длину змеевика и расход воды. Термическое сопротивление стенки и ее загрязнений принять равным 0,0007 (м 2 *К)/Вт, а отношение Рг/Ргст для толуола равным 0,75.
Задача 4.48 (задачник Павлов, Романков) В теплообменнике типа «труба в трубе», состоящем из двух концентрических труб; внутренней диаметром 44,5X3,5 мм и наружной диаметром 89×5 мм, охлаждается от 70 до 30 ° С толуол в количестве 1900 кг/ч. Толуол проходит по кольцевому пространству между наружной и внутренней трубой; по внутренней протекает охлаждающая вода, нагревающаяся от 14 до 21 ° С. Средняя температура поверхности загрязнения со стороны толуола 26 °С, со стороны воды 20 °С. Определить коэффициент теплопередачи. Учесть термические сопротивления загрязнений стенки со стороны толуола и со стороны воды (среднего качества). Расчет сделать: а) без учета влияния Рг/Ргст; б) с учетом влияния Рг/Ргст.
0,4 МПа). Определить количество конденсата, образующегося в течение суток в неизолированном трубопроводе. Температура воздуха в цехе 15°С.
Источник
До какой температуры будут нагреты глухим паром 2 т раствора
3.2. Вычислить плотность теплового потока, температуры поверхностей контакта и градиенты температуры поперек трехслойной стенки, состоящей из слоев эмали, конструкционной стали и асбестовой изоляции, толщины которых 0,7; 12 и 25 мм соответственно. Температура внутренней поверхности слоя эмали 185°С, а наружного слоя асбеста 45°С. Результаты представить графически.
Скачать решение
3.3 Определить плотность конвективных тепловых потоков, которые переносятся в направлении движения: а) парами этанола атмосферного давления при скорости движения 0,90 м/с (теплоемкость паров этанола сэ = 3,22 кДж/(кг·К)); б) жидким этанолом, скорость движения которого 0,10 м/с. Температуры обоих потоков одинаковы и равны температуре кипения этанола при атмосферном давлении.
Скачать решение
3.4 Сравнить плотности конвективных тепловых потоков переносимых жидким бутиловым спиртом при его скорости 0,060 м/с и температуре 50°С и его парами при скорости 1,30 м/с, температуре 200°С и абсолютном давлении 2 кгс/см2.
Скачать решение
3.5. Вычислить плотности лучистых тепловых потоков излучаемых поверхностью кирпичной кладки я поверхностью, покрытой алюминиевым лаком при 87 °С.
Скачать решение
3.6. Сравнить тепловые потоки, излучаемые поверхностью 3 м2 окисленного и оцинкованного железа при температурах 40°С и 200°С.
Скачать решение
3.7. Как увеличится термическое сопротивление стенки стальной трубы диаметром 38×2,5 мм, если покрыть ее слоем эмали толщиной 0,5 мм?
Скачать решение
3.8. Определить тепловой поток, теряемый паропроводом диаметром 51х2,5 мм и длиной 40 м, покрытым слоем теплоизоляции толщиной 30 мм, имеющей теплопроводность 0,116 Вт/(м·К); температура наружной поверхности изоляции 45°С, внутренней поверхности трубы 175°С.
Скачать решение
3.11. При атмосферном давлении испаряется 1650 кг/ч толуола, подаваемого в кипятильник при температуре кипения. Определить необходимый расход греющего водяного пара: а) сухого насыщенного при избыточном давлении 0,40 МПа; б) перегретого до 250°С, ризб = 0,40 МПа. Принять удельную теплоемкость перегретого водяного пара с = 2,14 кДж/(кг·К). Конденсат греющего пара отводится при температуре конденсации.
Скачать решение
3.12. До какой температуры можно нагреть 2 т раствора, если расход глухого пара давлением риз6 = 3 кгс/см2 составил 200 кг за 2,5 ч? Расход теплоты на нагрев массы аппарата и на потери в окружающую среду составил 2,03 кВт. Начальная температура раствора 10 °С. Удельная теплоемкость раствора 2,50 кДж/(кг·К).
Скачать решение
3.13. Определить тепловой поток, передаваемый в конденсаторе, где при атмосферном давлении конденсируется 850 кг/ч пара сероуглерода. Пар поступает при 90°С, жидкий сероуглерод выходит переохлажденным на 8 К. Удельная теплоемкость пара 0,67 кДж/(кг·К).
Скачать решение
3.14. В кожухотрубчатый конденсатор поступает 120 кг/ч сухого насыщенного пара диоксида углерода под давлением рабс = 60 кгс/см2. Жидкий диоксид углерода выходит из конденсатора при температуре конденсации (21 °С). Начальная температура воды 10 °С, конечная температура воды на 5 К ниже температуры конденсации. Определить необходимый расход воды.
Скачать решение
3.15. Определить изменение коэффициентов теплопередачи в теплообменном аппарате, изготовленном из стальных труб с толщиной стенки 3 мм, если на поверхности труб отложится слой водяного камня толщиной 2 мм: а) в водяном холодильнике для газа, в котором аг = 58 Вт/(м2·К), ав = 580 Вт/(м2·К); б) в выпарном аппарате, в котором аг.п = 11600 Вт/(м2·К), ар = 2780 Вт/(м2·К).
Скачать решение
3.16. Определить плотность теплового потока в атмосферном испарителе толуола, если стальные трубы толщиной 4 мм с обеих сторон покрыты слоями ржавчины толщиной 0,6 мм каждый. Обогрев производится насыщенным водяным паром с избыточным давлением 3 кгс/см2. Термическими сопротивлениями теплоотдачи со стороны пара и толуола пренебречь. Стенки считать плоскими
Скачать решение
3.17. Выходящий из выпарного аппарата концентрированный раствор с температурой 106°С используется для подогрева исходного раствора, поступающего в одноходовой подогреватель с температурой 15°С и нагревающегося до 50°С. Концентрированный горячий раствор охлаждается до 60°С. Определить средние разности температур теплоносителей для случаев прямоточного и противоточного движения.
Скачать решение
3.18. Вычислить среднюю разность температур теплоносителей в четырехходовом теплообменнике (рис. 3.30). В межтрубном пространстве, имеющем один ход, охлаждается толуол от 106°С до 30°С; по трубам проходит вода, нагреваясь от 10 до до 34°С
Рис. 3.30 – Четырехходовой теплообменный аппарат без перегородок в межтрубном пространстве.
Скачать решение
3.19. Определить необходимую теплопередающую поверхность противоточного теплообменника, в котором охлаждается 1930 кг/ч бутилового спирта от 90 до 50°С. Охлаждение производится водой, расход которой 4,21 м3/ч и начальная температура 18°С. Коэффициент теплопередачи для теплообменника принять К = 230 Вт/(м2·К).
Скачать решение
3.20. Достаточна ли поверхность кожу хот рубчатого теплообменника, состоящего из 19 латунных труб диаметром 18х2 мм и длиной 1,2 м, для конденсации 350 кг/ч насыщенного пара этилового спирта при коэффициенте теплопередачи К = 700 Вт/(м2·К), начальной и конечной температуре воды 15 и 35 °С? Конденсация происходит при атмосферном давлении, переохлаждение конденсата отсутствует.
Скачать решение
3.21. В трубное пространство кожухотрубчатого одноходового теплообменника, имеющего поверхность теплопередачи F = 360 м2, поступает 10 т/ч горячего газа с температурой 560 °С удельной теплоемкостью 1,05 кДж/(кг·К). В межтрубном пространстве очищенный газ колчеданной печи нагревается от 300 до 430°С. Потери теплоты составляют 10% от количества теплоты, получаемой нагревающимся газом. Определить значение коэффициента теплопередачи.
Скачать решение
3.22. Вычислить значение коэффициента теплопередачи в теплообменнике с поверхностью теплопередачи 48 м2 при подогреве в нем 85,5 т/ч воды от 77 до 95°С насыщенным водяным паром при рабс = 230 кПа.
Скачать решение
3.23. Определить необходимую поверхность противоточного теплообменника и расход воды при охлаждении 0,85 м3/ч сероуглерода от температуры кипения под атмосферным давлением до 22°С. Охлаждающая вода нагревается от 14 до 25°С. Коэффициенты теплоотдачи от сероуглерода а1=270 Вт/(м2·К) и к воде а2=720Вт/(м2·К). На стальной стенке теплообменника толщиной 3 мм имеются слои накипи и ржавчины, суммарное термическое сопротивление которых r = 0,69·10-3 (м2·К)/Вт.
Скачать решение
3.25. Вычислить значение коэффициента теплоотдачи в трубном пространстве одноходового теплообменника, где по 19 трубам диаметром 16×2 мм проходит 3,7 т/ч метилового спирта. Начальная и конечная температуры спирта 10 и 50°С; температура внутренней поверхности труб 60°С.
Скачать решение
3.27. Определить коэффициент теплоотдачи между водой и внутренней стенкой трубы диаметром 46х3 мм при скорости воды 0,70 м/с и средней ее температуре 46°С. Температура внутренней поверхности стенки 90°С.
3.28. Определить коэффициент теплоотдачи между наружной поверхностью труб и воздухом, охлаждаемым при избыточном давлении 0,1 МПа от 90 до 30°С в межтрубном пространстве кожухотрубчатого теплообменника с поперечными перегородками и трубами диаметром 25×2 мм, расположенными в шахматном порядке. Скорость воздуха в вырезе перегородки 8,0 м/с.
Скачать решение
3.29. Воздух при атмосферном давлении нагревается конденсирующимся насыщенным водяным паром в кожухотрубчатом теплообменнике с трубками диаметром 25х2 мм. Средняя температура воздуха 60°С. Вычислить значения коэффициентов теплопередачи для случаев: а) воздух со скоростью 10 м/с проходит по трубам, а греющий пар конденсируется в межтрубном пространстве; б) воздух проходит по межтрубному пространству со скоростью 10 м/с в вырезе перегородки, а пар конденсируется внутри труб. Коэффициент теплоотдачи от пара для обоих случаев принять одинаковым и равным 11,6 кВт/(м2·К).
3.33. Определить коэффициент теплоотдачи при нагреве четыреххлористого углерода, проходящего по трубному пространству горизонтального кожухотрубчатого теплообменника при средней температуре 26°С и скорости 0,1.5 м/с. Температура внутренней поверхности трубы диаметром 25х2 мм равна 34°С.
Скачать решение
3.35. Сравнить значения коэффициентов теплоотдачи от бензола к внутренней поверхности горизонтальной и вертикальной (движение снизу вверх) трубы диаметром 25×2 мм и длиной 4,0 м при скорости бензола 0,050 м/с и его средней температуре 50 °С. Температура внутренней поверхности трубы 30°С.
Скачать решение
3.36. Определить коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности горизонтальной трубы внешним диаметром 76 мм в условиях естественной конвекции. Средняя температура воды 25 °С, температура поверхности трубы 45 С.
Скачать решение
Источник
Источник
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
1.39 1.40 1.41 1.42 1.43 1.44
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
5.22 5.23 5.24 5.25 5.26 5.27
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
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6
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
РАЗДЕЛ 4
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 51×2,5 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 60×3 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 38×2,5 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 18×2 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 25×2 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
Источник