Расчетные задания глава 5

ПРИМЕРЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 5-1 (цена расчета 500р). В противоточном, абсорбере содержание поглощаемого компонента в газе изменяется от Yн до Yк. Абсорбер орошается чистым поглотителем с удельным расходом i= L/G. Уравнение линии равновесия Y*=mХ. Содержание компонента в газе на выходе из аппарата должно быть снижено до Y*к.

Определить:
1) как следует изменить высоту насадки, чтобы при тех же расходах фаз достичь Y*к;
2) при каком удельном расходе поглотителя i` необходимо работать, чтобы достичь Y*к, не меняя высоты насадки;

Исходные данные к заданию 5-1

Задание 5-2, В насадочном абсорбере чистой водой поглощается це­левой компонент А из его смеси с воздухом при давлении П и температуре t. Расход газа V0, (при 0?С, 760 мм рт. ст.), начальное содержание извле­каемого компонента в газе у_H, степень извлечения компонента раана η_п. Коэффициент избытка орошения φ, коэффициент смачивания ψ, коэф­фициент массопередачи К. Определить расход воды, диаметр абсорбера и высоту насадки. Принять рабочую скорость газа w=0,8· w_з, где w_з - ско­рость газа в точке захлебывания.
Исходные данные к заданию 5-2

Расчетные задания глава 3

ПРИМЕРЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 3.1 (цена расчета 500р) В трубном пространстве горизонтального кожухотрубчатого теплообменника нагревается жидкость от температуры t_К до t_H.

Расход жидкости равен G. В межтрубное пространство поступает су­хой насыщенный водяной пар, не содержащий воздуха. Абсолютное давление греющего пара р_гп. Трубы теплообменника имеют диаметр 25х2 мм. Общее число труб равно n. Среднее число рядов труб по вер­тикали nр. Определить поверхность теплопередачи и длину труб для двух случаев;
1) теплообменник имеет один ход по трубному пространству (z = 1);
2) теплообменник имеет z ходов.
Потерями теплоты пренебречь. Использовать метод последователь­ных приближений по температурам стенок.

---

Задание 3-2. В трубном пространстве одноходового кожу хот рубчато­го теплообменника охлаждается жидкость от температуры t_К до t_H. Рас­ход охлаждаемой жидкости G, скорость движения в трубах d_H. Охлаж­дающая вода проходит противотоком по межтрубному пространству со скоростью шя в вырезах перегородок и нагревается от температуры t_ПН до t_ПК. Диаметр шахматно расположенных труб 25х2 мм. Определить плот­ность теплового потока, температуры поверхностей стенки, необходимую поверхность теплопередачи и расход воды.

Пример 3.I. Рассчитать теплообменный аппарат для охлаждения 3,96 т/ч диэтилового эфира от 25 до -10 С 23,8%-м раствором хлорида кальция, поступающим из холодильной установки с температурой -15°С и нагревающимся в теплообменнике до -12°С. Сопоставить несколько вариантов кожухотрубчатых аппаратов, различающихся гидродинами­ческими режимами течения теплоносителей.

Скачать решение примера 3.I(494.58 Кб) скачиваний899 раз(а)

Пример 3.II. Рассчитать два варианта (с турбулентным и ламинар­ным режимами течения толуола в трубном пространстве) горизонтально­го теплообменного аппарата дли нагревания 20 т/ч толуола от 21 до 98°С с помощью насыщенного водяного пара абсолютным давлением 1,6 кгс/см² и с содержанием воздуха 0,5 %.

Скачать решение примера 3.II(178.32 Кб) скачиваний961 раз(а)

Пример 3.III. Рассчитать необходимую поверхность кожухотрубчатого теплообменника, в мегктрубном пространстве которого охлаждается от 76 до 31°С 1240 м³/ч (считая на нормальные условия) азота при абсолют­ном давлении 1,5 кгс/см². Охлаждающая вода поступает в трубное про­странство ТОА при 16°С.

Скачать решение примера 3.III(142.99 Кб) скачиваний935 раз(а)

Пример З.IV. Рассчитать необходимую поверхность греющей кг выпарного аппарата, в вертикальных трубах которой при средней температуре кипения t_кип=90°С испаряется W=2,0 т/ч воды из 20%-го раствора хлорида натрия. Абсолютное давление сухого греющего 1,8 кгс/см². Высота кипятильных труб Н=5,0 м. Теплопроводность раствора при температуре кипения λ₂= 0,65 Вт/(м·К).

Скачать решение примера 3.IV(142.99 Кб) скачиваний935 раз(а)

Расчетные задания глава 2

ПРИМЕР РАСЧЕТА БАРАБАННОГО ВАКУУМ-ФИЛЬТРА

Цена расчета барабанного вакуум фильтра 1000р

Рассчитать необходимую поверхность фильтрования барабанного вакуум-фильтра (рис. 2.4) производительностью 2,8 т/сут сухого осадка гидроксида никеля по следующим исходным данным:

1) разреже­ние внутри барзбана 400 мм рт. ст.;

2) удельное сопротивление осадка r_oc=43,2·10¹⁰ м/кг сухого осадка;

3) удельное сопротивление фильтрую­щей ткани r_n=11,4·10¹⁰ м/м²;

4) масса твердого вещества, отлагающегося на ткани при получении 1 м³ фильтрата, составляет с=208 кг/м³;

5) за­данное значение толщины слоя аморфного осадка 5 мм;

6) объем влаж­ного осадка, получаемого при прохождении через ткань 1 м3 фильтрата, составляет 0,686 м³/м³;

7) плотность влажного осадка при его влажности 75,2% р = 1220 кг/м³- плотность фильтрата 1110 кг/м³;

8) общее число секций фильтра z=24;

9) динамическая вязкость фильтрата при его тем­пературе 500С μ= 1,51·10^-3 Па·с;

10) время просушки осадка на фильтре t_c = 1,5 мин;

11) массовая доля твердой фазы а исходной суспензии 10,7 %.

Рис 2.4 – Барабанный вакуум-фильтр

Скачать решение примера расчета барабанного вакуум-фильтра(44.14 Кб) скачиваний1056 раз(а)

 ПРИМЕР РАСЧЕТА БАТАРЕИ ЦИКЛОНОВ

Цена расчета циклона 500р

В батарее параллельно включенных циклонов требуется очищать от пыли 7800 м³/ч газа при температуре 310°С. Плотность газа при 0°С и 760 мм.рт.ст. равна 1,3 кг/м³. Барометрическое давление составляет 745 мм рт. ст. На входе газ находится под разрежением 30 мм вод. ст. Перепад давлений на батарее не должен превышать 40 мм вод, ст. Плотность пыли 2450 кг/м³, Запыленность исходного газа составляет 32 г/м³. Пыль слабо слипающаяся.

Скачать решение примера расчета батареи циклонов(24.74 Кб) скачиваний1019 раз(а)

Расчетные задания глава 1

Пример расчета гидравлического трубопровода

5,0 кг/с 30% -го раствора уксусной кислоты в воде подается из ре вуара с давлением 1 ат в ректификационную колонну, абсолютное давление в которой р_абс= 0,80 ат. Точка подачи раствора в колонну расш жена на 8,0 м выше уровня раствора в резервуаре (рис. 1.36). Длина трубопровода от резервуара до теплообменника 600м; на этом участке имеется нормальная диафрагма с диаметром отверстия 48 мм, две движки, один вентиль и 12 плавных поворотов на 90° при относительном радиусе порота R₀/d=4. В четырехходовом кожухотрубчатом теплообменнике раствор подогревается от 15 до 90°С. Теплообменный аппарат (ТОА) имеет общее числи труб 206, их длина 4,0 м и диаметр 25х2 мм. Температура внутренней поверхности стенок труб, внутри которых проходит нагреваемый раствор, составляет 97°С. Длина трубо­провода от теплообменника до ректификационной колонны 6,0м; на этом участке установлена задвижка и имеются два поворота: один на 90 и один на 120° при R0/d=3.
Требуется выбрать оптимальный с точки зрения приведенных затрат диаметр трубопровода и подобрать марку насоса, устанавливаемого на уровне исходного резервуара.

Рис. 1.36 – Схема подачи жидкости через теплообменный аппарат
Скачать решение примера расчета гидравлического трубопровода(153.97 Кб) скачиваний1437 раз(а)

Задание 1-1 (цена за задание 500р). Газ с температурой t0 выходит из реактора, работающего под разрежением ?р по отношению к атмосферному давлению, проходит очистку от пыли в циклоне и затем поступает в адсорбер с неподвижным сло­ем моносферических частиц адсорбента.

Расход газа G, кг/с. Перед адсорбером газ охлаждается в кожухотрубчатом теплообменнике, имеющем следующие характеристики: диа­метр кожуха Dк, длина труб l, диаметр штуцеров dш, диаметр труб dтр=25x2 мм. Диаметр адсорбера D, высота слоя адсорбента Н, диаметр частиц адсорбента d.
Гидравлическая сеть имеет нормальную диафрагму с модулем т. л, задвижек, пг плавных поворотов на 90° (R₀/d_тр=4). Общая длина трубо­провода Ь. На выходе из сети (рис. 1.37) давление атмосферное.
Подобрать оптимальный диаметр стального трубопровода и венти­лятор, обеспечивающий заданный расход газа (табл. 1.3, 1.4). Диаметр трубопровода выбирается для участка гидравлической сети наибольшей длины L от реактора до теплообменника. Цена 1 кВт·ч электроэнергии -см. пример 1.30. (Изменение цен не изменяет принципа расчета.) Газ может подаваться в трубное пространство одноходового теплообменника или в межтрубное пространство без перегородок.

 

Задание 1-2 (цена за задание 500р). В абсорбере непрерывного действия производится очи­стка газа от примесей при атмосферном давлении.
Расход газа Vг (при нормальных условиях), его начальная темпе­ратура t₀. В циклоне газ предварительно обеспыливается и затем охла­ждается в теплообменнике до температуры t₁; после абсорбера газ по­ступает в газохранилище, где поддерживается избыточное давление Δр (рис. 1.38).

Рис. 1.38. Схема установки к заданию 1-2: Аб - абсорбер; В - вентилятор; Т - теплообменник; ГХ - газохранилище; Ц - циклон Д - диафрагма; 3 - задвижка

Колонный насадочный абсорбер имеет диаметр D и высоту слоя насадки Н. Плотность орошения насадки Г, м³/(м²·с). Наибольший по протяженности участок гидравлической сети от абсорбера до газохранилища имеет длину L1. Длина участка от теплообменника до абсорбера L2 и от начала трубопровода до теплообменника - L3. На трубопроводе име­ются: нормальная диафрагма с модулем m, n1 задвижек и n2 плавных поворотов на 90° с R₀/d=4. Теплообменник кожухотрубчатый с тру­бами 25x2 мм и длиной l; диаметр кожуха Dк и внутренний диаметр штуцеров dш.

Рассчитать значение оптимального диаметра трубопровода (по участ­ку наибольшей длины) и подобрать вентилятор, обеспечивающий задан­ный расход газа. Перепад давления при прохождении газом орошаемой насадки ?рcp, приближенно можно рассчитать через перепад давления ?рcух, на сухой насадке: р_ор = р_cух ехр (b·Г), где b=180 с/м.

Решение задания 1-2 по вашим данным от 500р