Стоимость работы уточняйте у менеджера
Задача 1. Определить абсолютное и избыточное давление на дно открытого резервуара, заполненного водой. Высота жидкости в резервуаре h=3,6 м.
Задача 2. Вакуумметр показывает вакуум в аппарате, равный р = 200 мм рт. ст. Атмосферное давление 755 мм рт. ст. Определить абсолютное давление в аппарате (в Н/м2). На какую высоту h поднимется вода в барометрической трубе?
Задача 3. Требуется перекачать за 1 ч 24 т воды из бака с атмосферным давлением в реактор, в котором поддерживается избыточное давление, равное 0,03 МПа. Диаметр трубопровода 60 мм, толщина стенки 4 мм, длина 35 м. На трубопроводе установлены: диафрагма (d =31,3 мм), две задвижки и четыре отвода под углом 90°. Высота подъема жидкости h =15 м, вязкость воды при 20°С =1∙10-3 Па∙с. Определить мощность насоса.
Задача 4. Определить потери напора в змеевике, по которому протекает вода мри температуре 40 °С со скоростью v = 0,5 м/с, вязкость при 30 °С составляет 0,9∙10-3 Па∙с. Змеевик изготовлен из стальной трубы диаметром 50×2,5 мм с легкими следами коррозии ( = 0,21 мм). Диаметр витка змеевика 0,6 м. Число витков 16.
Задача 5. Определить время опорожнения бака диаметром D = 2 м, высотой h = 3 м, если он заполнен водой на высоту 2,5 м. Истечение жидкости происходит через отверстие d = 0,1 м.
Задача 6. Определить скорость осаждения в воде твердых шарообразных частиц диаметром 1,5 мм и плотностью 1600 кг/м3. Температура воды 35 ˚С.
Задача 7. Определить сопротивление фильтровальной перегородки высотой 0,5 м, изготовленной из зернистого материала с эквивалентным диаметром каналов 0,3 мм. Через перегородку протекает водная тонкодисперсная суспензия при температуре 20°С со скоростью, отнесенной к свободному сечению каналов, 0,2 м/с.
Задача 8. Определить эффективность разделения и площадь отсеивания для непрерывного разделения водной суспензии. Производительность отстойника G=35 т/ч по исходной суспензии. Начальная концентрация суспензии xc=10 маc. %. Минимальный диаметр частиц суспензии 19 мкм. Температура суспензии 15 °С. Концентрация частиц в осветленной суспензии хn=5 маc. %. Концентрация частиц в осадке х0=60 маc. %. Плотность частиц т=1260 кг/м3.
Задача 9. Определить часовую производительность осадительной центрифуги по следующим данным: наименьший размер частиц 7 мкм, плотность частиц 2800 кг/м3, температура суспензии 20 °С. Характеристики центрифуги: диаметр барабана 1000 мм; длина барабана 300 мм; диаметр борта 640 мм; частота вращения 1500 мин-1. Цикл работы центрифуги ц=30 мин, из них п=25 мин — подача суспензии, р=5 мин — разгрузка осадка.
Задача 10. Определить сопротивление осадка и фильтрующей перегородки, если при прохождении через фильтр 5 м3 фильтрата на фильтрующей перегородке отложилось 0,003 м3 осадка. Экспериментально найдены константы фильтрования: С = 1,50∙10-3 м3/м2 и К = 6,6∙10-7 м2/с при р = 0,1 МПа.
Задача 11. Определить площадь поверхности фильтрования на рамном фильтр-прессе, если требуется отфильтровать G = 5 т виноматериалов за 1,7 ч. При экспериментальном фильтровании на лабораторном фильтр-прессе таких же виноматериалов в тех же условиях константы фильтрования, отнесенные к 1 м2 площади фильтра, составили: С = 1,4∙10-3 м3/м2; К= 20∙10-4 м2/ч. Плотность виноматериалов = 1080 кг/мэ.
Задача 12. Рассчитать площадь отстаивания пылеосадительной камеры для очистки газового потока по следующим данным: наименьший размер частиц 100 мкм; расход воздуха 1000 кг/ч; плотность газа 0,74 кг/м3; вязкость газа 0,03∙10-3 Па∙с; плотность частиц 920 кг/м3.
Задача 13. Рассчитать циклон для выделения частиц сухого молока из воздуха, выходящего из распылительной сушилки, по следующим данным: наименьший размер частиц 20мкм; массовый расход воздуха 2500кг/ч; температура 80°С.
Задача 14. Определить режим движения жидкости в межтрубном пространстве теплообменника типа «труба в трубе», если внутренняя труба теплообменника имеет диаметр 20x3 мм, наружная —55×2,5 мм, массовый расход поды G = 3060 кг/ч, плотность ρ=1000кг/м3, вязкость μ = 1∙10-3 Па∙с.
Задача 15. Определить скорость начала псевдоожижения и действительную скорость газового потока в слое силикагеля следующего фракционного состава:
Фракция, мм -2,0... + 1,5 -1,5... + 1,0 -1,0...+ 0,5 -0,5...+ 0,25
Массовая доля, % 43 28 17 12
Число псевдоожижения W = 2, насыпная плотность h = 800 кг/м3, плотность частиц т = 1000 кг/м3. Температура воздуха 100 °С.
Задача 16. Определить мощность, потребляемую открытой турбинной мешалкой, вращающейся с частотой п = 7 с-1, при перемешивании суспензии в аппарате диаметром D = 1,5 м и высотой Н = 2 м. Плотность жидкости ж=1070 кг/м3; вязкость ж=0,02 Па∙с. Содержание твердой фазы =0,44. Плотность частиц =1650 кг/м3.
Задача 17. Определить потери теплоты с 1 м2 поверхности стенки печи, коэффициент теплопередачи и температуры обеих стенок печи, если стенка трехслойная: 1-й внутренний слой — шамотный кирпич толщиной = 80 мм; 2-й слой — изоляционный кирпич толщиной 2=50 мм; 3-й слой — стальной кожух толщиной =5 мм. Теплопроводность слоев: =0,81 Вт/(м∙К), =0,23 Вт/(м∙К), =45 Вт/(м∙К). Температура в печи tf1=84 °С, температура окружающего воздуха tf2=20 °С. Коэффициенты теплоотдачи соответственно с внутренней и наружной сторон печи =50 Вт/(м2∙К), = 23 Вт/(м2-К).
Задача 18. Определить температуры внутренней tст1 и наружной tст2 поверхностей стенки теплообменника, а также температуру наружной поверхности изоляции. Температура жидкости в теплообменнике tf1=80°С, температура наружного воздуха tf2=15 °С. Теплообменник изготовлен из стали; толщина стенки ст=3 мм, толщина изоляции из=35 мм. Коэффициент теплоотдачи от жидкости к стенке аппарата =356 Вт/(м2-К); коэффициент теплопроводности изоляции нз=0,24, стали =46,5 Вт/(м∙К); =7 Вт/(м2∙К).
Задача 19. Определить количество полученной теплоты и коэффициент теплоотдачи для воды, нагреваемой в количестве 377 т/ч в трубах диаметром 25x2,5 мм, если вода течет по трубам длиной 4,5 м со скоростью 1,3 м/с и нагревается от 18 до 84 °С. Температуру стенки трубы принять равной 95˚С.
Задача 20. Определить коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке подогревателя, выполненного в виде четырехрядного шахматного пучка труб с наружным диаметром d=65 мм. Теплоноситель проходит внутри труб. Воздух омывает трубы в поперечном направлении с углом атаки =75°. Средняя температура воздуха 100 ˚С. Средняя скорость воздуха между трубами v = 15 м/с.
Задача 21. Определить средний коэффициент теплоотдачи при конденсации насыщенного водяного пара на наружной поверхности горизонтального шестирядного пучка труб наружным диаметром d=20 мм при давлении пара р=0,67 МПа. Среднюю температуру поверхности труб принять tср =115 ˚С.
Задача 22. Определить потери теплоты лучеиспусканием и конвекцией цилиндрической поверхностью стального аппарата и поверхностью крышки, выкрашенной масляной краской, если температура стенки аппарата tст=74 ˚С, температура воздуха в помещении цеха tп=20 °С. Размеры аппарата: высота Н=3,2 м, диаметр D=2,3 м. Размеры помещения: высота Н=4,5 м, длина L=24 м, ширина В=8 м.
Задача 23. Определить толщину слоя изоляции аппарата, если внутри его температура tвн=174 °С. Изоляционный слой — совелит.
Температура наружной поверхности слоя изоляции не должна превышать 40 °С. Температура окружающего воздуха t0=20 °С.
Задача 24. Определить теоретическую мощность, затрачиваемую холодильной установкой, работающей по циклу Карно и отводящей 25 кДж/с при температуре кипения, равной -18 °С. Температура конденсации 14 °С.
Задача 25. Определить минимальную теоретическую мощность компрессора, работающего по циклу Карно, аммиачной холодильной установки и массовый расход воды в конденсаторе при выработке 360 кг льда за 1 ч из воды, имеющей температуру 0 °С. Аммиак кипит при температуре -7 °С, а конденсируется при 21 °С. Вода в конденсаторе нагревается от 14 до 17˚С.
Задача 26. Определить площадь поверхности одноходового теплообменника, количество труб и их длину для нагревания 10%-ного этилового спирта при массовом расходе 7 т/ч от 20 до 49 °С водой, протекающей в межтрубном пространстве, которая охлаждается от 84 до 46 °С. Скорость движения этилового спирта в трубах 1,2 м/с. Диаметр труб 30×3,0 мм. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенкам труб =730 Вт/(м2∙К); термическое тепловое сопротивление загрязнений стенок с обеих сторон 0,00084 м2∙к/Вт; средняя температура поверхности стенки со стороны спирта 43 ˚С.
Задача 27. Определить площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата с естественной циркуляцией для выпаривания Gн=2200 кг/ч СаС12 от 10 до 30 маc. %, если давление греющего пара ргр=0,47 МПа, вакуум в барометрическом конденсаторе 48,6 кПа. Раствор в выпарной аппарат подается при температуре кипения. Длину греющих труб принять 3,5 м, внешний диаметр — 42 мм, коэффициент теплопередачи в выпарном аппарате — 1040 Вт/(м2-К), потери теплоты Qп =8 %.
Задача 28. Определить площадь поверхности теплопередачи и длину труб спирального теплообменника для подогрева 6 т/ч 10%-ного раствора NaOH от температуры t1=20 °С до температуры t2=76 ˚С конденсатом водяного пара в количестве D=4,3 т/ч. Начальная температура конденсата tн=117˚С.
Задача 29. Определить диаметр и высоту абсорбера, заполненного кольцами Рашига размером 25x25x7 мм. Абсорбер предназначен для поглощения паров ацетона из воздуха.
Температура орошающей воды в абсорбере 20 °С, массовый расход ее 1500 кг/ч. Начальная концентрация ацетона в смеси ун - 0,1 (в долях единицы). Чистого воздуха в этой смеси содержится 1800 м3/ч, считая на нормальные условия. Степень поглощения ацетона сп = 0,89%.
Уравнение линии равновесия ур=1,76x. Скорость газа в абсорбере, принять на 30% ниже скорости захлебывания. Скорость захлебывания vз =1,6 м/с.
Коэффициент массопередачи Ку=0,7 кмоль ацетона/(м2∙ ч∙кмоль ацетона/кмоль воздуха), начальная концентрация ацетона в жидкости хн = 0. В абсорбере фазы взаимодействуют противотоком.
Задача 30. Рассчитать ректификационную колонну непрерывного действия для разделения смеси этиловый спирт — вода, если массовый расход поступающего на ректификацию раствора Gf=580 кг/ч; концентрация этилового спирта в исходном растворе af=20 маc. %; концентрация этилового спирта в дистилляте ad=94 мас. %; концентрация этилового спирта в кубовом остатке aw=4,8 маc. %; коэффициент избытка флегмы =1,6; =0,7; расстояние между тарелками h=140 мм; давление греющего пара рп=0,6 МПа; ректификация проводится при атмосферном давлении. Определить количество дистиллята Gd, кубового остатка Gw, количество тарелок пд, высоту колонны Н, диаметр колонны DK, расход греющего пара D.
Задача 31. Определить необходимое число тарелок в колонне периодического действия для разделения смеси этиловый спирт — вода, содержащей =0,50 доли моля этилового спирта, если дистиллят должен содержать =0,80 доли моля, а кубовый остаток =0,05 доли моля этилового спирта. Определить также отношение флегмовых чисел в конце и начале процесса. Принять =0,5; коэффициент избытка флегмы = 1,3.
Задача 32. Маслоэкстракционная установка за 1 ч перерабатывает 2 т семян подсолнечника с содержанием масла 25% и бензина 2,2%. Поступающий в установку экстрагент— регенерированный бензин содержит 1,5% масла. Масса экстрагента составляет 50% массы семян. По экспериментальным данным, количество раствора, удерживаемое твердой фазой, зависит от его концентрации. Твердый остаток после экстракции содержит 5% масла. Требуется определить количество и концентрацию экстракта; количество и концентрацию остаточного раствора, удерживаемого семенами подсолнечника; число ступеней экстракции.
Задача 33. Определить высоту слоя активного угля и диаметр адсорбера для поглощения паров бензина из паровоздушной смеси, если расход смеси равен 2060 м3/ч, начальная концентрация бензина ун = 0,05 кг/м3, скорость паровоздушной смеси, отнесенной к полному сечению адсорбера, = 0,43 м/с. Динамическая емкость угля по бензину = 0,08 кг/кг, начальная концентрация н =0,006 кг/кг, насыпная плотность угля = 600 кг/м3. Продолжительность адсорбции 2 ч.
Задача 34. Определить коэффициент массоотдачи и продолжительность адсорбции смеси паров этилового спирта (70%) и диэтилового эфира (30%) слоем активного угля высотой Н = 1,2 м, если начальная концентрация смеси ун=0,07 кг/м3, средняя концентрация смеси на выходе из слоя угля ук = 0,0001 кг/м3. Скорость парогазовой смеси = 0,3 м/с, диаметр частиц угля dч=0,01 м, насыпная плотность н=800 кг/м3. Процесс проводится при атмосферном давлении и 20 °С.
Задача 35. Определить скорость движения угля и высоту слоя активного угля в адсорбере непрерывного действия диаметром =0,5 м, если через адсорбер проходит парогазовая смесь, объемный расход которой V=150 м3/ч. Активный уголь поступает в адсорбер с концентрацией адсорбируемого компонента в выходящем из адсорбера адсорбенте =47 кг/м3. Концентрации адсорбируемого компонента в парогазовой смеси составляют ун=0,1 кг/м3, ук=0,005 кг/м3. Коэффициент массоотдачи принять равным =6,05 с-1. Изотерма адсорбции приведена на рисунке.
Задача 36. Определить расход теплоты в калорифере и сухого воздуха в теоретической сушилке для удаления из влажного материала 140 кг/ч влаги. Начальное состояние воздуха =12 ˚С; =73 %, а на выходе из сушилки =45 °C; =62 %.
Задача 37. Определить расход воздуха, расход и давление греющего пара для сушки =240 кг/ч материала в непрерывно действующей противоточной сушилке, если начальная влажность материала W1=40%, конечная влажность W2=10%. Температура материала, поступающего на сушку, =23 °С, температура материала, выходящего из сушилки, =55 °С. Температура и относительная влажность свежего воздуха до калорифера =10 °С, =70%; отработанного после сушки — t2=40 °С, 2=60 %. Удельная теплоемкость высушенного материала сс=2,78∙103 Дж/(кг∙К). Масса ленточного конвейера Gт=160 кг. Тепловые потери в окружающую среду 14% расхода теплоты на сушку. Влажность пара x=7%.
Задача 38. Определить, какое количество кристаллов выделится в кристаллизаторе при охлаждении 4060 кг насыщенного раствора поташа (К2СО3) от 90 до 45 °С. Поташ кристаллизуется с двумя молекулами воды.
Задача 39. Определить количество теплоты, которое требуется отвести в кристаллизаторе непрерывного действия при охлаждении 1000 кг/ч водного раствора нитрата натрия (NaNO3) от 85 до 30 °С. При охлаждении раствора испаряется 4% воды. При 85 °С 18,3 моль NaNO3 содержатся в 1000 г воды. Определить площадь поверхности охлаждения и расход воды в кристаллизаторе. Вода поступает в охлаждающую рубашку противотоком по отношению к раствору при 17 °С, а выходит при 24 °С. Коэффициент теплопередачи принять равным 97 Вт/(м2∙К).
Задача 40. Рассчитать объем, производительность и мощность, потребляемую шаровой мельницей с размером барабана =1500x3000 мм, если 74% кусков исходного материала имеют диаметр dH=20 мм, a 89% частиц измельченного продукта имеют размер менее 270 мкм. Насыпная плотность стальных шаров ш=4100 кг/м3.
Стоимость работы уточняйте у менеджера