Магазин работ

ПиАХТ

Чертежи

Готовые решения задач по МАХП

Задачи по ОХЗ

Задача 1 В теплообменнике, имеющем диаметр кожуха D = 800мм, трубы ф38х2,5, длиной L = 4000 мм, число труб z = 211, нагревается воздух со средней температурой t_cp = 358 K и коэффициент теплоотдачи α₂ = 50 Вт/м²*град. Избыточное давление воздуха 5*10⁵ Н/м². Обогрев производится паром, поступающим в трубное пространство при абсолютном давлении 15*10⁵ Н/м². Установить, определить необходимость температурной компенсации и вид компенсатора.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 1 (цена 75р)

Задача 2 Рассчитать мощность пропеллерной мешалки при 900 об/мин, затрачиваемую на перемешивание жидкости, имеющей плотность 900 кг/м³ и вязкость 0,005 н*сек/м². Диаметр сосуда мешалки без перегородок 1200 мм, диаметр пропеллера 300мм, шаг винта 600мм.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 2 (цена 75р)

Задача 3 Рассчитать усилия, действующие на элементы лопастной рамной мешалки, вращающейся со скоростью 120 об/мин, если мощность, завтрачиваемая на перемешивание составляет 6000 Вт, диаметр мешалки d = 1500мм, высота h = 1200мм, ширина лопасти b = 100мм.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 3 (цена 75р)

Задача 4 При перемешивании жидкостей якорной мешалкой, вращающейся со скоростью 55 об/мин в сосуде диаметром 1200 мм и высотой 1600мм, затрачивается мощность 1,4 кВт. Рассчитать толщину лопастей в месте ее крепления к валу, если допускаемое напряжение материала лопасти составляет 1,08*10⁸ Н/м².

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 4 (цена 75р)

Задача 5 Для переработки 70 м³ реакционной массы в сутки намечено установить три реактора-котла. Рассчитать объем аппаратов, если продолжительность реакции составляет два часа

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 5 (цена 75р)

Задача 6 Рассчитать максимальную тепловую нагрузку реактора периодического действия при мономолекулярной реакции (первого порядка) со степенью превращения реагирующих веществ 95%. Расчетная емкость реактора 4 м³ плотность реагирующей массы 900 кг/м³, удельная теплота реакции 1,7*10⁵ Дж/кг, время реакции 2 часа

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 6 (цена 75р)

Задача 7 Рассчитать максимальным расход воды в начальный период охлаждения и проверить, достаточна ли поверхность теплообмена аппарата, заключенною и рубашку, при общем коэффициенте теплопередачи К = 325 Вт/м²*К и температуре реакции 383 К. Расчетная емкость реактора 4 м³ плотность реагирующей массы 900 кг/м³, удельная теплота реакции 1,7*10⁵ Дж/кг, время реакции 2 часа

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 7 (цена 75р)

Задача 8 Определить кпд одноаппаратного реактора идеального смешения для эфиризации метилольных производных в производстве мочевино-формальдегидной смолы (так называемого водного конденсата-сырца) бутанолом при следующих условиях:

т_д - длительность периодического процесса на лабораторной установке 60 мин;
х₀ - начальная весовая концентрация бутоксильных групп 0%
х_к - конечная весовая концентрация бутоксилышх групп 36%.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 8 (цена 75р)

Задача 9 Определить количество аппаратов и кпд каскадного типа идеального смешения при эфиризации метилольных производных в производстве мочевино-формальдегидной смолы

Задача 10 Определить кпд одноаппаратного реактора идеального смешения для поликонденсации новолачной фенол-формальдегидной смолы t_n = 70мин, х₀ = 7*10^-3 кмоль/л, х_к = 1,2*10^-3 кмоль/л по фенолу

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 10 (цена 75р)

Задача 11 Определить кпд каскадного агрегата идеального смешения при количестве секции m от 2 до 7 при t_n = 70мин, х₀ = 7*10^-3 кмоль/л, х_к = 1,2*10^-3 кмоль/л по фенолу, при значении кпд 0,175.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 11 (цена 75р)

Задача 12 Определить объем аппаратов каскадного типа для поликонденсации новолачной смолы при его производительности G = 800 кг/ч по сухой смоле. Количество аппаратов в каскаде m = 5, длительность процесса 70 мин. Выход смолы к начальной реакционной смеси составлет 47%, плотность массы 1,07 кг/л, кпд 0,55.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 12 (цена 75р)

Задача 13 Определить объем и основные размеры (L и D) трубчатого реактора идеального вытеснения для проведения в нем процесса аминирования n-нитрохлорбензола водным раствором аммиака. Производительность эмульсии 10 м³ в сутки, длительность процесса t = 20мин, плотность эмульсии р = 1 кг/л, а средняя вязкость м = 1 сп = 1*10^-3 Па*с.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 13 (цена 75р)

Задача 14 При абсорбции водой аммиака из продувочных газов синтеза на лабораторной колонне с провальными тарелками, имеющими ширину щелей d = 4мм и шаг их размещения t = 15,6мм, было установлено, что кпд тарелки

n = 0,35*w^0,75*G^0,3
w – скорость газа в свободном сечении колонны;
G – удельный расход жидкости (отнесенный к площади свободного сечения колонны) в кг/м²*с.
Рассчитать промышленный абсорбер с провальными тарелками, работающий при расходах газа Gc = 1200 кг/ч и воды Gж = 3700 кг/ч. Плотность газа р = 0,65 кг/м³. Температура абсорбции t = 20°C. Число ступеней изменения концентрации m = 24.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 14 (цена 75р)

Задача 15 Рассчитать поверхность 1 кг размолотого материала, характеристика которого дана (см значение d и Rd), если плотность 2500 кг/м³, а максимальный размер частицы 250 мкм

d 42 63 85 150 210
Rd 0,85 0,64 0,48 0,2 0,04
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 15 (цена 75р)

Задача 16 Рассчитать диаметр генератора для обжига сланцезольной шихты во взвешенном слое и определить процент уноса шихты уходящим газом

Исходные данные
Максимальный размер частиц d_max = 3,5мм;
Расход газа Gг = 4000 кг/час;
Температура газа Т = 1020 К;
Избыточное давление в генераторе р = 2*10⁵ Н/м²;
Вязкость газа 44*10^-6 Н*сек/м²
Плотность шихты рм = 1200 кг/м³;
Плотность газа при нормальных условиях р_г = 1,29 кг/м³.
Зерновой состав шихты
d, мкм 3000 2000 1000 500 250 150 105
Rd 0,247 0,407 0,684 0,819 0,908 0,955 0966
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 16 (цена 75р)

Задача 17 Рассчитать основные размеры и сопротивление аппарата с кипящим слоем при следующих исходных данных:

Расход материала, поступающего в аппарат G_м = 150 кг/ч;
Отношение расхода газа, к расходу материала G_г/G_м = 73;
Средний размер частиц d = 2мм;
Плотность материала частиц рм = 2600 кг/м³;
Плотность газа р_г = 1,5 кг/м³;
Вязкость газа μ = 2*10^-5 Па*с;
Среднее время пребывания материала в аппарате 1 ч 20мин.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 17 (цена 75р)

Задача 18 Щековая дробилка простого качания с размерами загрузочного отверстия b x l = 1200 x 1500 имеет ширину разгрузочной щели 200мм. Дроблению подвергается материал плотностью 2400 кг/м³.

Рассчитать массовую производительность дробилки, если ход щеки у разгрузочной щели составляет 30 мм, а коэффициент трения материала f = 0,25.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 18 (цена 75р)

Задача 19 Щековая дробилка простого качания имеет: ширину загрузочного отверстия b = 900 мм, длину загрузочного отверстия L = 1200 мм, ход щеки у загрузочного отверстия а = 25 мм. Определить усилие, растягивающее шатун при числе качаний подвижной щеки в минуту n = 170.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 19 (цена 75р)

Задача 20 Подвижная щека дробилки сложного качания имеет ход у разгрузочной щели 1₁ мм, мощность электропривода дробилки 80 кВт. Рассчитать диаметр шкива-маховика и окружное усилие в нем, если один маховик имеет массу 300 кг.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 20 (цена 75р)

Задача 21 Рассчитать основные параметры дробилки с гладкими валками для дробления мрамора. Максимальный размер загружаемых кусков 70 мм, необходимая степень измельчения 4.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 21 (цена 75р)

Задача 22 Шаровая мельница имеет диаметр барабана 2000 мм и длину 3000мм, массу 46000 кг, диаметры цапф барабана 300 мм. Рассчитать потребную мощность привода мельницы и ее производительность при помоле шихты из мела и глины.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 22 (цена 75р)

Задача 23 Плоский качающийся грохот имеет решето с отверстиями диаметром 12,5 мм. Угол наклона решета 15°. Рассчитать максимальный размер просеиваемых кусков материала и предельное число оборотов эксцентрикового вала при эксцентриситете 30 мм.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 23 (цена 75р)

Задача 24 Рассчитать предельные числа оборотов эксцентрикового вала для плоского качающегося грохота, если угол его наклона 15°, а экцентриситет вала 30мм. Коэффициент трения принять равным 0,35.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 24 (цена 75р)

Задача 25 Плоский качающийся грохот длиной 2м и шириной 0,7 м имеет массу колеблющихся частей 200 кг, угол наклона решета 15°. Эксцентриковый привод при эксцентриситете 30мм совершает 1,3 об/с. Диаметр эксцентрика 90мм. Рассчитать мощность электропривода грохота, если его производительность 1,9 кг/с при плотности материала 1800 кг/м³ и высоте слоя 50 мм.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 25 (цена 75р)

Задача 26 Рассчитать производительность и мощность привода барабанного грохота с опорами на центральном валу. Барабан с углом наклона 3 имеет длину 2500 мм, диаметр 960 мм и массу 300 кг. Материал с насыпной плотностью 1500 кг/м³ имеет угол естественного откоса 30°. Диаметры цапф центрального вала 40мм.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 26 (цена 75р)

Задача 27 Вибрационный грохот со сдвоенным дебалансом имеет массу колеблющихся частей 160 кг, диаметр вала 30 мм. Сопоставить жесткость пружин, массы дебалансов, центробежные силы от них и потреблённые мощности привода при работе грохота в резонансе и без резонанса, если амплитуда колебания грохота 1 мм. Грохот опирается на четыре пружины.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 27 (цена 75р)

Задача 28 Определить среднюю производительность центрифуги АГ-1800 при обработке суспензии до конечной влажности осадка 27%. Продолжительность выгрузки составляет 1 мин.

Основные параметры центрифуги АГ-1800:
Радиус ротора Rn = 900мм;
Длина ротора Ln = 700мм;
Рабочий объем ротора Vpn = 0,85 м³
Фактор разделения Fr_n = 545
Опыты проводились на лабораторной центрифуге, имеющей следующие параметры
Радиус ротора Rл = 100мм;
Длина ротора Lл = 75 мм;
Рабочий объем ротора V_pл = 0,012 м³
Фактор разделения Fr_n = 545 установлен соответствующим подбором числа оборотов.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 28 (цена 75р)

Задача 29 На центрифуге АОГ-800 осветсвляется водная суспензия, твердые частицы которой имеют размер 20 мкм и плотность 1050 кг/м³. Рассчитать расход суспензии во время подачи ее в ротор центрифуги

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 29 (цена 75р)

Задача 30 Рассчитать среднюю производительность центрифуги АОГ-800, если при осветлении той же суспензии на лабораторной центрифуге с диаметром ротора 190мм, диаметром борта 140 мм и длиной 90 мм при 30 об/с был получен оптимальный расход суспензии 0,25 м³/ч. Центрифуга АОГ-1800 должна работать по следуещему циклу: время загрузки t_з = 15 мин: время отжима и отсоса жидкости из ротора, tот = 3 мин: время выгрузки tв = 8 мин.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 30 (цена 75р)

Задача 31 В центрифугу АГ-800 подаётся на фильтрацию 4 м³/ч водной суспензии с массовой концентрацией твердой фазы 15%. Плотность твердой фазы 1300 кг/м³. Массовая влажность получаемого осадка 10%. Выгрузка осадка при заполнении им ротора на 60% производится за t_з = 0,5 мин. Ротор совершает 28,4 об/с. Рассчитать необходимую мощность электродвигателя привода ротора. Удельное сопротивление срезу осадка принять 380 Н/см². Длина ножа 380мм.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 31 (цена 75р)

Задача 32 Рассчитать усилие, действующее на толкатель и необходимую мощность для выгрузки из центрифуги НГП-800 натриевой селитры с влажностью 5% при толщине слоя осадка 30мм, числе ходов толкателя 20 в минуту, длине хода 40 мм при числе оборотов ротора 800 в минуту.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 32 (цена 75р)

Задача 33 Расчет вращающейся трубчатой печи:

Исходные данные:
Производительность печи по готовому продукту 1300 кг/ч;
Время пребывания материала в печи (из них 8 ч при температуре 1273 К) 20 ч;
Температура продукта при выходе из печи 1273 К;
Температур отходящих газов 623 К;
Температура материала на входе в печь 273 К;
Влажность материала 170%;
Унос материала 20% от готового продукта;
Теплоемкость продукта 1257 Дж/кг*К;
Топливо: газ бугурусланский, калорийность газа 33940 кДж/кг;
Состав газа СН₄ – 76,7%, С₂Н₅ – 4,5%, С₃Н₈ – 1,7%, С₄Н₁₀ – 0,8, С₅Н₁₂ – 0,6, Н₂ – 1%, N₂ – 14,5%, СО₂ – 0,2%.
Насыпная плотность материала 1600 кг/м³.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 33 (цена 75р)

Задача 34 Расчёт муфельной печи:

Исходные данные:
Производительность печи по готовому продукту 1000 кг/ч;
Время пребывания материала в печи 1,5 ч;
Температура продукта при выходе из печи 973 К;
Температур отходящих газов 473 К;
Температура материала на входе в печь 353 К;
Влажность материала 0,1 кг/кг
Теплоемкость продукта 1257 Дж/кг*К;
Насыпная плотность материала 1600 кг/м³.
Коэффициент заполнения печи материалом ф = 0,1;
Топливо – газ калорийностью 33940 кДж
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 34 (цена 75р)

Задача 35 Определить основные размеры цилиндрического барабанного смесителя для получения смеси двух порошков по следующим исходным данным:

- длительность перемешивания t = 30 мин, включая загрузку и выгрузку;
- насыпная плотность порошков р₁ = 1000 кг/м³, р₂ = 350 кг/м³;
- весовая доля порошков а₁ = 0,6, а₂ = 0,4;
- производительность G_нас = 1000 кг/ч.

Определить основные размеры цилиндрического барабанного смесителя

Рисунок
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 35 (цена 75р)

Задача 36 Определить производительность G_час и число оборотов двухвального шнекового смесителя периодического действия для смешения порошков насыпных плотностей 1 : 1. Характеристика шнека

D = 300 мм – диаметр шнеков;
d = 100мм – диаметр вала;
L = 3 м – длина шнеков;
t – шаг равен диаметру, т.е. а = 17,4 град;
ф = 0,45 – коэффициент заполнения объема, описываемого шнеками,
k = 0,5 – коэффициент сплошности витков шнека.
Разность числа оборотов шнека 2,3 об/мин
Длительность перемешивания 10 мин.

число оборотов двухвального шнекового смесителя

Рисунок

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 36 (цена 75р)

Задача 37 Определить мощность двухвального смесителя при коэффициент трения массы по лапасти f = 0,2 и угле естественного откоса массы b = 30°.

D = 300 мм – диаметр шнеков;
d = 100мм – диаметр вала;
L = 3 м – длина шнеков;
t – шаг равен диаметру, т.е. а = 17,4 град;
ф = 0,45 – коэффициент заполнения объема, описываемого шнеками,
k = 0,5 – коэффициент сплошности витков шнека.
Разность числа оборотов шнека 2,3 об/мин
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 37 (цена 75р)

Задача 38 Определить производительность и потребляемую мощность центробежного смесителя для перемешивания порощков по следующим исходным данным:

Емкость смесителя V = 0,4;
Коэффициент заполнения ф = 0,7;
Радиус корпуса смесителя R_к = 0,4;
Радиус верхнего основания конуса смесителя R = 0,32 м;
Радиус нижнего основания конуса смесителя r = 0,06 м;
Высота конуса Н_к = 0,45 м;
Число оборотов конуса n = 400 об/мин;
Угол наклона образующей конуса к горизонту у = 60 град;
Длина лопасти конуса L = 0,3м;
Ширина лопасти b = 0,05м;
Угол наклона лопасти а = 45 град;
Насыпная плотность смеси р_с = 2160 кг/м³;
Время перемешивания смеси t = 30 мин;
Коэффициент трения о поверхность f = 0,35.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 38 (цена 75р)

Задача 39 Определить производительность, потребляемую мощность, расход воздуха и сопротивление слоя смесителя псевдоожиженного слоя периодического действия для смешения порошков по следующим исходным данным:

Плотность смеси порошков рс = 3000 кг/м³;
Плотность насыпного слоя рн = 1000 кг/м³;
Размер частиц d = 15*10^-6 м;
Плотность воздуха р_в = 1,29 кг/м³;
Диаметр аппарата Dа = 0,32м;
Диаметр ворошителя Dв = 0,3м;
Число оборотов ворошителя n = 60 об/мин;
Время смешения t = 2 мин;
Вязкость воздуха м = 17,7*10^-6 Па*с;
Порозность слоя е = 0,25
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 39 (цена 75р)

Задача 40 Определить производительность, потребляемую мощность и распорные усилия между валками трехвальной краскотерочной машины по следующим исходным данным:

Диаметр валков 0,4м, длина 0,9м, число оборотов 1-го валка 200 об/мин, соотношение чисел оборотов валков 1 : 2 : 4, динамический коэффициент вязкости в зазоре между 1 и 2-м валками 7,36 Н*с/м², между 2 и 3-м валками 15 Н*с/м², величина зазора между 1 и 2-м валками 0,0001 м, теплоемкость пасты 2,541 кДж/кг, плотность пасты р = 2000 Н/м³, к = 350 Вт/м²*град.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 40 (цена 75р)

Задача 41 Определить величины распорных усилий, мощность и производительность двухвального каландра для обработки полиэтилена высокого давления исходя из следующих данных

Диаметр валка каландра Dв = 80 см;
Окружная скорость u = 30 см/с;
Ширина ленты Lп = 230 см;
Толщина ленты Нл = 0,024 см;
Плотность материала р = 920 кг/м³;
Температура обработки материала Т₀ = 400 К;
Минимальный зазор между валками Н_в = 0,75Нn
Коэффициент трения пасты по валку f = 0,3;
Для определения вязкости пасты использован лабораторный каландр со следующими характеристиками:
Диаметр валков dл = 20см;
Ширина ленты Lл = 50 см;
Толщина ленты hл = 0,04 см;
Зазор между валками hол = 0,03 см;
Окружная скорость валков uл = 15 см/с;
Температура обработки Т = 400К;
Распорное усилие Рл = 20000 Н
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 41 (цена 75р)

Задача 42 Определить время пластификации резиновой смеси, производительность, потребляемую мощность и величину распорных усилий вальцов исходя из следующих данных

Диаметр валков D = 0,66 м;
Длина L = 2,13 м;
Фракция Ф = 1,22
Угловая скорость w = 1,875 1/сек;
Окружная скорость быстроходного валка u = 37,1 м/мин;
Зазор между валками l = 2мм;
Начальная пластичность Плн = 0,11
Конечная пластичность Плк = 0,48
Плотность р = 986 кг/м³;
Марка каучука СНК-40
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 42 (цена 75р)

Задача 43 Найти его метрическую компрессию Аг шнека следующих размеров в мм с переменной глубиной витка:

Наружный диаметр Dнар = 60;
Шаг t = 45;
Толщина витка е = 6;
Внутренний диаметр в I зоне D_оп1 = 40
Внутренний диаметр в III зоне D_опIII = 52
Число заходов z = 1.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 43 (цена 75р)

Задача 44 Найти его метрическую компрессию Аг с переменным шагом следующих геометрических размеров в мм:

Наружный диаметр Dнар = 60;
Шаг t = 46;
Толщина витка е = 6;
Шаг в I зоне t₁ = 60
Шаг в III зоне t₃ = 30
Число заходов z = 1.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 44 (цена 75р)

Задача 45 Произвести проверочный расчет производительности одночервячной машины при экструзии полиэтилена высокого давления при следующих данных:

Сырье – Гранулятор ПЭВД
Индекс расплава 2 г/ 10 мин
Насыпной вес 0,5 г/см³;
Плотность при 20°С р = 0,92 г/см³;
Диапазон параметров технологического режима (шнек с водяным охлаждением, цилиндр с электрообогревом):
Число n = 15-60 об/мин;
Давление перед головкой Р = 0-2000 Н/ми²;
Температура расплава в витках шнека в III зоне Т₃ = 450 К;
Температура расплава в зазоре между витками и цилиндром Т = 470 К;
Размеры ступенчатого шнека, мм:
Наружный диаметр D = 60;
Шаг, t = 60;
Длина общая L = 1200;
Длина III зоны L₃ = 300;
Глубина средняя в 1 зоне h₁ = 9;
Глубина средняя в 3 зоне h₃ = 3,6;
Толщина витка е = 6;
Зазор шнека в цилиндре (на сторону) 0,15.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 45 (цена 75р)

Задача 46 Спроектировать шнек для экструзии стирофлекса на среднюю производительность G = 20 кг/ч при противодавлении Р = 1600 Н/см².

Характеристика сырья: гранулят насыпным весом 0,5 г/см³. Плотность при 290К р = 1,045 г/см³, плотность и вязкость по графикам, температурный режим (при загрузке) Т₀ = 290 К, в цилиндре перед головкой Т = 500 К.
По литературным данным конструкцию шнека выбираем компрессионного типа (Аг = 4), однозаходный, с постоянным шагом и со ступенчато уменьшающейся глубиной, длину III зоныпринимаем равной 5D, общую длину L = 15D.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 46 (цена 75р)

Задача 47 Определить значение наибольшего давления Рmax, создаваемое шнеком перед головкой при перекрытом выходном его отверстии (Vсек = 0). Размеры шнека тихоходного D = 60мм, L = 900 мм, р_р3 = 2,4мм, h₁ = 12мм, t = 60мм, е = 6 мм, ф = 17,4 град

Размеры шнека автогенного D = 30мм, L = 450 мм, р_р3 = 1,2мм, h₁ = 5,3мм, t = 30мм, е = 3 мм, ф = 17,4 град
Расчеты провести для случаев: тихоходном n = 50 об/мин; автогенном n = 400 об/мин.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 47 (цена 75р)

Задача 48 Найти индикаторную мощность, развиваемую шнеком в цилиндре одночервячной машины для экструзии полиэтилена высокого давления при следующих данных:

n = 60 и 60 об/мин и противодавления от 0 до 2000 Н/см²; шнек – однозаходный, диаметром D = 60мм, L/D = 20, lш/D = 5, h¹/D = 0,15, h³/D = 0,06, e/D = 0,1, t/D = 1, зазор б = 0,015 мм, cos²ф = 0,91, sin²ф = 0,09, tgф = 0,318, сырье – полиэтилен высокого давления с индексом расплава 2г / 10 мин, температура расплава в цилиндре 450 К, в горловине 470 К.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 48 (цена 75р)

Задача 49 Модельная одночервячная экструзионная машина (однозаходный шнек, который характеризуется следующими размерами: D = 60мм, t = 60мм, h₁ = 10мм, h₃ = 4 мм, L/D = 15). Перерабатывает полиэтилен высокого давления в пленку хорошего качества. При этом оказывается, что при n = 30 об/мин производительность равна 20 кг/ч, индикаторная мощность 1,2 кВт, мощность нагревателя 1,1 кВт, давление массы перед выходом в головку 1000 Н/см². Режим работы политропный ф = 0,25. Спроектировать одночервячный экструдер производительностью 100 кг/ч пленки того же качества

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 49 (цена 75р)

Задача 50 Выполнить прочностной расчет цилиндра и шнека червячной машины, размеры и режимные параметры: D = 60мм, h₁ = 0,15D = 9мм, е = 0,1D = 6 мм, L = 20D = 1200мм, h₃ = 0,06D = 3,6мм, t =D = 60мм, Р = 2000 Н/см², N_эф = 14 кВт

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 50 (цена 75р)

Задача 51 Найти константу К, см², для грануляционной головки, изображенной на рисунке. Поток расплава выпускается параллельными струями из большого количества цилиндрических отверстий диаметром 3 мм и длиной 20 мм. Независимо от числа отверстий константа головки К рассчитывается исходя из размеров одного отверстия

Найти константу К, см2, для грануляционной головки, изображенной на рисунке

Схема грануляционной головки
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 51 (цена 75р)

Задача 52 Найти константу кольцевой головки для выпуска пленки рукавным методом при следующих условиях:

средний диаметр щели D_ср = 100 мм;
длина щели L = 10мм;
зазор щели б_щ = 0,5мм

Схема кольцевой головки

Схема кольцевой головки
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 52 (цена 75р)

Задача 53 Определить сопротивление трубной головки, предназначенной для изготовления шланга ф31х3 из пластификатора ПВХ (с индексом расплава 0,12 г/ 10мин), приведенной на рисунке, при производительности G_час = 20 кг/ч, температура расплава в головке Т_гол = 450 К и плотности расплава 1,25 г/см³.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 53 (цена 75р)

Задача 54 Спроектировать щелевую головку типа «рыбный хвост» на производительность 90 кг/ч (20 см²/сек). Для выпуска листового пластификатора ПВХ, противодавление (головки) Р = 500 Н/см², характеристика сырья (с индексом расплава 0,12 г/ 10мин). Характеристика продукта – ширина листа b = 1000 мм, толщина листа h₂ = 3 мм (без учета усадки).

Схема плоскощелевой головки (типа «рыбий хвост

Схема плоскощелевой головки (типа «рыбий хвост»)
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 54 (цена 75р)

Задача 55 Определить производительность и потребляемую мощность червячного пресса диаметром 85 мм для выпуска резинового шнура.

Основные размеры червяка:
Наружный диаметр D = 85 мм;
Внутренний диаметр d = 70 мм;
Шаг переменный от t₁ = 100 на загрузке, до t₂ = 60 на выпуске
Длина шнека L = 5D;
Толщина витка е = 10мм;
Число заходов z = 2
Число оборотов в минуту 20-50
Основные размеры головки для выпуска шнура круглого сечения
Диаметр отверстия мундштука d₀ = 30мм;
Длина конусного перехода от диаметра D = 85 мм к диаметру d₀ = 30мм;
Длина цилиндрической (калибрующей) части мундштука Lк = 30мм
Физические константы резиновой смеси при экструзии
Предел текучести нагретой резиновой смеси G_т = 20 Н/см²;
Коэффициент трения смеси по стальному червяку и в канале головки f₁ = f₂ = 0,2;
Коэффициент трения по цилиндру f₂ = 0,3;
Плотность смеси р = 0,9 г/см³;
Температура смеси в головке Т = 323 К

Схема головки для выпуска резинового шнура

Схема головки для выпуска резинового шнура
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 55 (цена 75р)

Задача 56 Определить основные параметры пресса верхнего давления для прессования изделий из пресспорошка фенолпластов с удельным давлением Р_уд = 2500 Н/см². Площадь проекции одного изделия на горизонтальную плоскость прессования f_изд = 200 см², гнездо одно

Схема установки пресса верхнего давления

Схема установки пресса верхнего давления.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 56 (цена 75р)

Задача 57 Определить основные параметры пресса нижнего давления для прессования листов текстолита при удельном давлении Р_уд = 1200 Н/см². Размер листов 2000 х 1400 мм при толщине б = 6 мм, количество этажей z = 11, в каждом этаже прессуется пакет из z = 5 листов с промежуточным стальным обкаточными листами толщиной 2 мм.

Установка пресса нижнего давления

Установка пресса нижнего давления: 1 – рамы, 2 – главные цилиндры, 3 – промежуточные плиты, 4 – лестничные упоры для плит

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 57 (цена 75р)

Задача 58 Определить основные размеры узлов блока впрыскивания плунжерной гидравлической литьевой машины (без предпластикатора) для литья изделий из термопластов исходя из следующих заданных параметров

Объем впрыскивания V_впр = 32 см³;
Скорость впрыскивания u_впр = 60 мм/с;
Длительность операции впрыскивания 1 сек;
Удельное давление операции впрыскивания р_уд = 10000 Н/см².
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 58 (цена 75р)

Задача 59 Определить необходимую производительность Vмин компрессора и объем рессивера для комплектования пневмоформовочной машины, предназначенной для изготовления коробчатого изделия с размерами в плане АхВ = 0,5 х 0,7 м и глубиной Н = 0,25м

Определить усилие П пресса для прижатия пневмокамеры и формы к заготовке. Давление, развиваемое компрессором Рр (давление в рессивере) = 50 Н/см², начальное давление – атмосферное, т.е. приблизительно равное 10 Н/см², давление в конце формования Р_к = 40 Н/см², объем пневмокамеры, включая полость формы 1,25А*В*Н = 1,25*0,5*0,7*0,25 = 0,112 м³.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 59 (цена 75р)

Задача 60 Определить число оборотов кривошипного вала и мощность привода поршневого насоса простого действия, подобрать электродвигатель для следующих условий:

Диаметр поршня насоса Fn = 180 мм;
Ход поршня s = 220 мм;
Производительность V = 32 м³/ч;
Перекачиваемая жидкость – бензол
Давление в заборном резервуаре Р₁ = 790 мм.рт.ст;
Давление в приемном резервуаре Р_2изб = 4*10⁵ Н*м²;
Геодезическая высота подъема h = 15 м;
Общая потеря напора в трубопроводе h = 6 м
Общий кпд насоса 0,68;
Объемный кпд насоса 0,9
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 60 (цена 75р)

Задача 61 Горизонтальный поршневой насос перекачивает четыреххлористый углерод. Манометр установлен на высоте 0,4 м над осевой линией насоса, вакууметр опущен ниже осевой линии на 0,3 м. Показание манометра Рман = 3,9*10⁵ Н/м³, вакууметра (разряжение) 250 мм.рт.ст. Определить манометрический напор Н_ман.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 61 (цена 75р)

Задача 62 Насос двойного действия, имеющий поршень D = 200м, шток d = 40мм, ход s = 250 мм, делает 100 двойных ходов в минуту. Объемный кпд 0,85. Определить производительность насоса Vд.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 62 (цена 75р)

Задача 63 Поршневой насос простого действия имеет поршень D = 180 мм, ход s = 250 мм, число оборотов кривошипного вала n = 80 об/мин.

При испытании с него снята индикаторная диаграмма причем найдено F₁ = 1600 мм2, L₁ = 65мм, масштаб пружины М : 105 Н/м² = 6мм. Определить индикаторную мощность насоса.

Скачать решение задачи 63 (цена 75р)

Задача 64 Поршневой насос перекачивает 100 т нефти в час, утечки через неплотности составляют 10%, Н_ман = 26 м, средняя разность давлений нагнетания и всасывания в цилиндре (Рн – Рв)мр = 2,37*10⁶ Н/м², а мощность на валу насоса Nв = 10,4 кВт, на валу электродвигателя N_эд = 11,2 кВт, потребляемая из сети N_эл = 12 кВт. Определить кпд объемный, механический, общий, электродвигателя, установочный.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 64 (цена 75р)

Задача 65 Поршневой насос дифференциального действия имеет поршень диаметром 220/150 мм и ход s = 250 мм при числе оборотов кривошипного вала n = 75 об/мин.

Определить степень неравномерности подачи при прямом и обратном ходах поршня
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 65 (цена 75р)

Задача 66 Для поршневого насоса двойного действия, имеющего поршень D = 220 мм, ход s = 100 мм, предполагается установить воздушные колпаки: нагнетательный колпак, имеющий D_нагн = 450 мм, Н_нагн = 600 мм; всасывающий колпак D_вс = 330 мм, Н_вс = 50 мм. Определить будет ли степень неравномерности подачи m при установке колпаков лежать в требуемых пределах.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 66 (цена 75р)

Задача 67 Определить диаметр плоских тарельчатых клапанов, высоту подъема, максимальную нагрузку на пружину, сопротивление клапана при открытии и сопротивление открытого клапана поршневого насоса высокого давления двойного действия. Насос имеет поршень D = 180 мм, ход S = 150 мм, число оборотов n = 40 об/мин, производительность V = 16 м³/ч, перекачиваемая жидкость – нитробензол.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 67 (цена 75р)

Задача 68 Найти угол, под которым должны быть установлена шайба масляного поршенькового насоса, для обеспечения производительности V_min = 350 л/мин.

Насос имеет 10 поршеньков диаметром d_n = 30 мм, центры которых расположены по окружности диаметра D₀ = 140 мм. Число оборотов вала n = 1440 об/мин. Объемный кпд 0,95.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 68 (цена 75р)

Задача 69 Центробежный насос перекачивает 60-процентную серную кислоту при следующих показаниях приборов: манометра, установленного на нагнетательном патрубке Рман = 2*10⁵ Н/м², вакууметра, установленного на всасывающем патрубке Р_вак = 200 мм.рт.ст. Разность уровней расположения манометра и вакууметра z = 0,8 м. Производительность Vсек = 16 м³/ч. Всасывающий патрубок имеет диаметр dвс = 60 мм, нагнетательный dнаг = 50 мм.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 69 (цена 75р)

Задача 70 Рабочее колесо центробежного насоса имеет следующие размеры: D₁ = 140 мм, D₂ = 280 мм. β₁= 20°, β₂ = 30°. Вход – безударный (α₁= 90 °). Число оборотов n = 1470 об/мин. Гидравлический кпд 0,8. Насос развивает напор Н = 21 м. Определить значение α₂.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 70 (цена 75р)

Задача 71 Характеристика Vсек-Н центробежного насоса представлена на рисунке. Подаваемая жидкость 98-процентная кислота. Высота подъема h = 12м. Нижний резервуар находится под атмосферным давлением Р₁ = 745 мм.рт.ст, верхний резервуар – под избыточным давлением Р_изб = 2*10³ Н/м³. Диаметр всасывающего трубопровода d₁ = 175 мм, длина l₁ = 11м, сумма местных сопротивлений ξ₁ = 8,5, коэффициент трения λ₁ = 0,027, диаметр нагнетательного трубопровода d₂ = 125 мм, длина его l₂ = 120м, сумма местных сопротивлений ξ₂ = 32, коэффициент трения λ₂ = 0,032.

Определить производительность V_сек и напор Н насоса при работе на режиме, соответствующем рабочей точке.

Характеристика центробежного насоса

Характеристика центробежного насоса
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 71 (цена 75р)

Задача 72 При испытании центробежного насоса были получены следующие данные:

Vсек 0 10,8 21,2 29,8 40,4 51,1
Н, м 23,5 25,8 25,4 22,1 17,3 11,9
N, кВт 5,16 7,87 10,1 11,3 12,0 18,5
Число оборотов насоса n = 1200 об/мин. Перекачиваемая жидкость плотностью р = 1200 кг/м³.
Определить кпд насоса для каждой указанной производительности.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 72 (цена 75р)

Задача 73 Сколько ступеней должен иметь центробежный насос, если при напоре Н = 100 м и производительности Vч = 50 м³/ч значение коэффициента быстроходности должно лежать в пределах n = 50-60, число оборотов насоса n = 950 об/мин.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 73 (цена 75р)

Задача 74 Центробежный насос подает 250 м³/ч толуола при напоре Н = 35 м, кпд насоса 0,65. Определить производительность V_ч напор Н и мощность насоса после проточки наружного диаметра колеса на 10% (при сохранении n=idem)

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 74 (цена 75р)

Задача 75 Центробежный насос при числе оборотов n = 2950 об/мин имеет характеристику приведенную на рисунке. Перекачиваемая жидкость – нефть. По техническим причинам насос переведен на работу при n = 2500 об/мин. Построить характеристику при этом числе оборотов.

Характеристика центробежного насоса

Характеристика центробежного насоса
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 75 (цена 75р)

Задача 76 Центробежный насос, имеющий n = 2900 об/мин, работает на сеть, сопротивление которой определяется уравнением Нс = 8 + 0,11*V_сек

Нс – напор, м, Vсек – подача в дм³/с.
Определить кпд насосной установки при нормальной работе при регулировании подачи с помощью дроссельной задвижки до V = 7 дм³/с и при регулировании до той же подачи путем перепуска.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 76 (цена 75р)

Задача 77 Имеется два одинаковых центробежных насоса, характеристика которых представлена на рисунках. Представлена характеристика сети.

Определить, какую производительность насосной установки можно получить при параллельном и последовательном соединении и насколько она возрастет по сравнению с нормальной производительностью одного насоса.

Имеется два одинаковых центробежных насоса

Характеристика центробежного насоса

Характеристика сети

Характеристика сети.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 77 (цена 75р)

Задача 78 Расчет рабочего колеса трехступенчатого центробежного насоса.

Исходные данные к задаче:
Vс = 10 дм³/с, Н = 46м, обороты n = 125 об/мин, кпд гидравлический 0,75, объемный 0,95, механический 0,94, перекачиваемая жидкость – 70% серная кислота.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 78 (цена 75р)

Задача 79 Определить удельную работу работу теоретического адиабатного цикла одноступенчатого компрессора для идеального газа при давлении во всасывающем патрубке Р₁ = 9,8 Н/см² (736 мм.рт.ст), давление в нагнетательном патрубке Р₂ = 39,2 Н/см². Газ (воздух) при начальной температуре Т₁ = 288 К.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 79 (цена 75р)

Задача 80 Определить температуру идеального газа после его сжатия в одноступенчатом компрессоре по теоретическому политропному циклу при начальной температуре (во всасывающем патрубке) Т₁ = 293 К, начальном давлении Р₁ = 12 Н/см² и конечном давлении Р₂ = 50 Н/см². Показатель политропы сжатия принимать равным 0,95 от соответствующего показателя адиабаты, сжимаемый газ – аммиак.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 80 (цена 75р)

Задача 81 Определить изотермическо-политропический кпд теоретического цикла одноступенчатого компрессора при начальной температуре (во всасывающем патрубке) Т₁ = 293 К, начальном давлении Р₁ = 12 Н/см² и конечном давлении Р₂ = 50 Н/см². Показатель политропы сжатия принимать равным 0,95 от соответствующего показателя адиабаты, сжимаемый газ – аммиак.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 81 (цена 75р)

Задача 82 Определить количество отводимого тепла qт при теоретическом политропическом процессе сжатия 1 м³ всасывающего газа в одноступенчатом компрессоре при начальной температуре (во всасывающем патрубке) Т₁ = 293 К, начальном давлении Р₁ = 12 Н/см² и конечном давлении Р₂ = 50 Н/см². Показатель политропы сжатия принимать равным 0,95 от соответствующего показателя адиабаты, сжимаемый газ – аммиак.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 82 (цена 75р)

Задача 83 Определить показатель политропы сжатия идеального газа в компрессоре с теоретическим циклом, если Р₁ = 9,8 Н/см², Р₂ = 44 Н/см², Т₁ = 283 К, Т₂ = 393 К.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 83 (цена 75р)

Задача 84 Найти величину затрачиваемой работы при сжатии 1 м³ всасываемого идеального газа в компрессоре с теоретическим циклом при Р₁ = 9,8 Н/см², Т₁ = 280 К, Р₂ = 59 Н/см² и показатель политропы m = 0,95k, газ – этилен

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 84 (цена 75р)

Задача 85 Определить удельную работу, затрачиваемую в теоретическом цикле одноступенчатого дожимающего компрессора для реального газа, т.е. в области высоких давлений, при Р₁ = 2000 Н/см², Р₂ = 8000 Н/см², Т₁ = 300 К, газ – азот, при политропичном процессе с показателем политропы сжатия m = 0,95k.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 85 (цена 75р)

Задача 86 Определить коэффициент всасывания одноступенчатого адиабатного компрессора с учетом потерь в каналах по заданным значениям давлений в патрубках всасывания Р₁ и нагнетания Р₂, а также коэффициент мертвого пространства е, сжимаемый газ – этан, Р₁ = 9 Н/см², Р₂ = 40 Н/см², е = 5%.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 86 (цена 75р)

Задача 87 Определить коэффициент всасывания адиабатического дожимающего компрессора высокого давления с учетом потерь в клапанах при заданных значениях. Сжимающий газ – водород, Р₁ = 1500 Н/см², Р₂ = 5000 Н/см², Т₁ = 289 К, коэффициент е = 6%.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 87 (цена 75р)

Задача 88 Определить расчетную адиабатическую мощность компрессора для сжатия идеального газа (водорода) по заданным значениям давлений перед и после компрессора, Р₁ = 9 Н/см², Р₂ = 40 Н/см², V_ман = 8 м³/мин.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 88 (цена 75р)

Задача 89 Определить расчетную адиабатическую мощность дожимающего компрессора для азота по следующим значениям Р₁ = 2000 Н/см², Р₂ = 8000 Н/см², V_мин = 5 м³/мин, Т₁ = 298 К.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 89 (цена 75р)

Задача 90 Определить диаметр D, ход s и число двойных ходов nодноступенчатого компрессора для сжатия метана (сухого) от Р₁ = 9 Н/см² до Р₂ = 30 Н/см². Производительность машины 100 м³/мин.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 90 (цена 75р)

Задача 91 Определить оптимальные (по расходу энергии) и экономическое число ступеней компрессора для сжатия двухатомного газа от 10 до 400 Н/см². Режим работы компрессора характеризуется коэффициентом использования его во времени 70% и коэффициентом средней нагрузки 80%.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 91 (цена 75р)

Задача 92 Определить оптимальное и экономическое число ступеней компрессора малой производительности, предназначенной для периодической подкачки азота в систему гидропневматического аккумулятора (Р₁ = 10 Н/см², Р₂ = 3200 Н/см²)

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 92 (цена 75р)

Задача 93 Определить оптимальное и экономическое число ступеней компрессора для сжатия трехатомного газа при Р₁ = 7 Н/см², Р₂ = 180 Н/см².

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 93 (цена 75р)

Задача 94 Выполнить приближенный термодинамический расчет двухступенчатого компрессора для сжатия азота от Р₁ = 15 Н/см² до Р₂ = 200 Н/см² для следующих требований, производительность V = 60 м³/мин, начальная температура газа Т₁ = 288 К, температура воды, поступающей на охлаждение 288 К

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 94 (цена 75р)

Задача 95 Определить расчётную производительность пластинчатого компрессора следующих размеров:

Диаметр цилиндра D = 300мм;
Длина цилиндра L = 500 мм;
Эксцентриситет е = 20 мм;
Число пластин z = 20;
Толщина пластин б = 3 мм,
Число оборотов ротора n = 960 об/мин;
Сжатие воздуха компрессором 10-40 Н/см².
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 95 (цена 75р)

Задача 96 Определить основные размеры пластинчатого компрессора производительностью 10 м³/мин азота, приняв число оборов ротора n = 720 об/мин и отношение давлений Р₂/Р₁ = 3,5

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 96 (цена 75р)

Задача 97 Определить расчетную производительность жидкости кольцевого компрессора, используемого для сжатия воздуха от давления Р₁ = 10 Н/см² до Р₂ = 17 Н/см² при следующих размерах машины в мм:

Внутренний диаметр корпуса D = 300 мм;
Наружный диаметр ротора D₁ = 180 мм;
Диаметр втулки ротора d = 80 мм;
Длина ротора L = 250 мм;
Число лопаток z = 12;
Толщина лопаток б = 10 мм;
Радикальный зазор f = 2мм;
Эксцентриситет е = 20 мм.
* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 97 (цена 75р)

Задача 98 Сравнить расчетные значения коэффициентов всасывания и с выравниваем при одинаковых значениях остаточного вакуума (740 мм.рт.ст.) и давления на выхлопе (10,5 Н/см²). Для обоих вариантов принимаются равные значения коэффициента мертвого пространства е = 5%, показателя политропы m_p = k = 1,4, потерь в клапанах ΔPв = 5% и ΔPк = 7%. Коэффициент объема выравнивание е₁ принять 0,03.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 98 (цена 75р)

Задача 99 Определить значение давления газа во всасывающей полости воздушного вакуум насоса после выравнивания.

Задача 100 Определить необходимую производительность и максимальную потребляемую мощность вакуум-насоса, предназначенного для циклической откачки воздуха до остаточного давления 10 мм.рт.ст из сосуда емкостью 4 м³, с заданной длительностью откачки 15 мин. Процесс разряжения воздуха в сосуде полагаем политропным m = 1,3.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 100 (цена 75р)

Задача 101 Определить потребный напор и эффективную мощность центробежного компрессора, предназначенного для сжатия метана 20 до 100 Н/см². Производительность компрессора 250 м3/мин при условиях всасывания Р₁ = 20 Н/см², Т₁ = 303 К.

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 101 (цена 75р)

Задача 102 Произвести приближенный расчет центробежного компрессора для сжатия сернистого газа от 10 до 100 Н/см² при Т₁ = 290 К. Производительность по условиям всасывания 400 м³/мин

* Решение в виде скана
Скачать решение задачи 102 (цена 75р)

Задачи Михалев

1.2.5. Определить допускаемое внутреннее давление при гидравлических испытаниях и рабочем состоянии в трубном и межтрубном пространстве кожухотрубчатого теплообменника, обусловленное прочностью кожуха и эллиптических крышек. Внутренний диаметр теплообменника D = 800 мм; толщина кожуха и крышек s = s_Э = 6 мм; температура обрабатываемой среды tc = 95 °С; сумма прибавок к расчетной толщине стенок с= 1 мм; теплообменник изготовлен из меди марки М3р с использованием полуавтоматической сварки открытой дугой.

Скачать решение задачи 1.2.5 (задачник Михалев) (цена 150р)

1.2.9 Рассчитать на прочность элементы конструкции вертикального цельносварного аппарата с коническим (табл. 1.18) и эллиптическим (табл. 1.19) днищами.
Вариант 3
Для конического днища
Внутренний диаметр аппарата D=1400мм
Высота цилиндрической части =650мм
Объем V = 3,2 м³
Диаметр люка d = 400мм
Рабочее давление Р = 1,2 МПа
Плотность 1555 кг/м³
Температура t = 40°С
Марка 16ГС
Скорость коррозии 0,07 мм/год
Срок эксплуатации Т = 12 лет
Для эллиптического днища
Внутренний диаметр аппарата D=1600мм
Высота цилиндрической части = 1000мм
Объем V = 3,2 м³
Диаметр люка d = 400мм
Рабочее давление Р = 1,4 МПа
Плотность 1160 кг/м³
Температура t = 180°С
Марка 16ГС
Скорость коррозии 0,02 мм/год
Срок эксплуатации Т = 18 лет

Скачать решение задачи 1.2.9 вар 3 (задачник Михалев) (цена 200р)

1.3.5. По данным табл. 1.23 определить толщину стенки цилиндрической обечайки вертикального аппарата с перемешивающим устройством, работающего под вакуумом и имеющего опоры в виде стоек.
Вариант 6
Внутренний диаметр аппарата D = 2200 мм
Диаметр нижнего штуцера внутр D0 = 200мм
Высота цилиндрической части Н =4020мм
Остаточное давление в аппарате Ро = 0,015 МПа
Марка стали 09Г2С
Температура 120°С
Прибавка к расчетной толщине с = 0,8мм
Двухслойная 20К + 12Х18Н10Т

Скачать решение задачи 1.3.5 вар 6 (задачник Михалев) (цена 200р)
В наличии имеется также решенный вар 3 для задачи 1.3.5

1.3.9. Рассчитать толщину стенки цилиндрической обечайки и днища верти¬кального аппарата с рубашкой по данным табл. 1.25, если сварные швы выполнены вручную электродуговой сваркой и сумма прибавок к расчетной толщине стенки с = 1 мм. Определить для рабочих условий и гидравлических испытаний допускаемое давление внутри аппарата и в «рубашке».
Вариант 25
Внутренний диаметр аппарата D=1800мм;
Диаметр нижнего штуцера D0 = 100мм
Высота корпуса аппарата под рубашкой =2000мм
Марка стали 09Г2С;
Максимальная температура среды =20°С;
Среда в аппарате
Плотность 1290 кг/м³;
Давление Р = 0,3 МПа;
Среда в рубашке
Плотность 1000 кг/м3;
Давление P = 0,4 МПа.

Скачать решение задачи 1.3.9 вар 25 (задачник Михалев) (цена 200р)
В наличии имеется также решенные варианты 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 11, 12, 13, 17, 18, 19, 22 для задачи 1.3.9

1.4.6. Для вертикального колонного аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением, по данным табл. 1.29 рассчитать на прочность соединение цилиндрической и конической обечаек (см. рис. 1.29, б). Аппарат установлен внутри помещения в несейсмоопасном районе. Принять прибавку к расчетным толщинам стенок с= 1,2 мм.
Вариант 7
Внутренний диаметр низа аппарата D0 = 1600 мм
Внутренний диаметр верха аппарата D = 1800 мм
Угол конуса 70град
Толщина стенки 16 мм
Внутреннее давление Р = 1 МПа
Температура стенки t = 250°С
Марка стали 08Х18Г8М2Т

Для вертикального колонного аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением, по данным

Скачать решение задачи 1.4.6 вар 7 (задачник Михалев) (цена 200р)
В наличии имеется также решенные варианты 9, 13 для задачи 1.4.6

1.4.8 Для вертикального аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением, по данным таблицы 1.31 рассчитать на прочность соединение цилиндрической обечайки и плоского приварного днища (см. рис. 1.21г). Прибавка к расчетным стенкам с = 1,4 мм.
Вариант 3
Внутренний диаметр аппарата D=1600мм
Внутреннее давление Рр = 0,5 МПа;
Температура стенки t = 150°С
Материал стенки ЛЖМц (латунь)

Для вертикального аппарата, работающего под внутренним избыточным давлением, по данным таблицы 1.31

Скачать решение задачи 1.4.8 вар 3 (задачник Михалев) (цена 200р)

1.5.6 По данным табл. 1.35 рассчитать укрепление отверстия, предварительно выбрав тип укрепления (отверстия в медных и латунных аппаратах укреплять отбортовкой) В расчетах принимать исполнительную толщину стенки штуцера равной 0,7 - 1,0 от исполнительной толщины стенки обечайки (днища) Коэффициент прочности сварных швов принимать для стали ф = 1, для меди и латуни ф = 0,9.
Вариант 25
Тип оболочки цилиндрическая
Внутренний диаметр D = 2000мм;
Марка стали 08Х18Н10Т
Расчетное давление Р = 0,4 МПа;
Расчетная температура среды 200°С
Длина неукрепленной части оболочки
Исполнительная толщина оболочки s = 6 мм
Диаметр отверстия d = 100мм
Расстояние от центра укрепления отверстия до оси оболочки r = 700мм
Длина внешней части штуцера L1 = 300мм
Длина внутренней части штуцера L2 = 5мм
Прибавка на коррозию с = 1,0 мм

Скачать решение задачи 1.5.6 вар 25 (задачник Михалев) (цена 200р)
В наличии имеется также решенные варианты 1, 2, 3, 4, 6, 10, 13, 17, 18, 22 для задачи 1.5.6

1.6.5 Выполнить расчет на прочность и герметичность фланцевого соединения аппарата, работающего под внутренним давлением.
Вариант 25
Внутренний диаметр аппарата D=3600мм;
Толщина стенки s=12мм;
Сумма прибавок к расчетной толщине стенки с=0,6мм;
Внутренне давление Рр=0,25 МПа;
Рабочая температура среды =120°С;
Внешние нагрузки
осевая сила F= - 0,4МН;
Марка стали 20

Скачать решение задачи 1.6.5 вар 25 (задачник Михалев) (цена 200р)
В наличии имеется также решенные варианты 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 17, 18, 19, 22 для задачи 1.6.5

1.7.7. По данным табл. 1.48 определить оптимальные размеры и металлоемкость цельносварного аппарата из условий: а) минимума его боковой поверхности; б) минимума его металлоемкости и сопоставить полученные для этих двух случаев значения друг с другом.
Вариант 3
Объем аппарата V = 8м3
Днище эллиптическое
Марка материала А85М (алюминий)
Расчетное давление Рр = 0,2 МПа;
Расчетная температура t = 50°C;
Прибавка к расчетной толщине стенки с = 1мм;
Коэффициент прочности сварных швов ф = 0,95

Скачать решение задачи 1.7.7 вар 3 (задачник Михалев) (цена 200р)

2.3.3. Для аппарата высокого давления по исходным данным табл. 2.2 рассчитать на прочность обечайку, крышку и днище. Прибавку к расчетной толщине стенки принять равной 1 мм
Вариант 3
Внутренний диаметр аппарат D = 2000 мм;
Высота аппарата 20000 мм
Днище выпуклое;
Крышка плоская;
Рабочее давление Р = 20МПа
Температура обрабатываемой среды t = 280°С;
Марка стали 22К;
Диаметр отверстия в днище и крышке 80 мм;

Скачать решение задачи 2.3.3 вар 3 (задачник Михалев) (цена 200р)

3.2.10. Выполнить расчет жесткого однопролетного вала постоянного поперечного сечения на жесткость, прочность и виброустойчивость по данным табл. 3.11.
Вариант 3
L = 5,8м
l₁ = 4м
l₂ = 4,9м
z₁ = 0,72м
n = 150 об/мин
Марка стали 40ХН
D = 3,6м
Мешалка пропеллерная
m₁ = m₂ = 66кг
d_M = 0,9м
N = 2000 Вт
t = 100°C;
Внутренние устройства – труба передавливания

Выполнить расчет жесткого однопролетного вала постоянного попереч¬ного сечения на жесткость, прочность и виброустойчивость по данным табл. 3.11.

Скачать решение задачи 3.2.10 вар 3 (задачник Михалев) (цена 200р)

Решение задач часть 4 Поверхность фильтрования

Задача 4.1. Определить поверхность фильтрования вновь проектируемого ленточного фильтра, предназначенного для переработки 0,006 м³/с суспензии шлифпорошка М40. Подобрать подходящий типоразмер фильтра. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы X_T =0,55; температура t=35°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,21; среднее удельное сопротивление м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе 12%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости b = 165*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=50 кПа; плотность твердой фазы 3960 кг/м³; плотность жидкой фазы 998 кг/м³; вязкость жидкой фазы 0,975*10^-3 Па-с; время просушки осадка 75 с.

Скачать решение задачи 4.1 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.2 Определить полную производительность по суспензии и скорость движения ленты для вакуумного фильтра ЛОН4-1У при обработке суспензии асбестового шлама. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт =0,20; температура t=20°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,40; среднее удельное сопротивление а_ср = 5*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/ =15%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 100*10^-9 1/м. Перепад давлений Δp=80 кПа; плотность твердой фазы p_m =2500 кг/м³; плотность жидкой фазы 1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=0,9*10^-3 Па×с.

Скачать решение задачи 4.2 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.3 Рассчитать производительность по сухому осадку, а также длины зон фильтрования, промывки осадка и сушки для фильтра ЛОН1,8-1У, предназначенного для переработки суспензии тонко измельченных железорудных концентратов в воде. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт =0,623; температура t=15°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,08; среднее удельное сопротивление а_ср = 4*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/=5%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 35*10^-9 1/м. Перепад давлений Δp=69 кПа; плотность твердой фазы =2325 кг/м3; плотность жидкой фазы 1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=0,9*10^-3Па×с; давление регенерирующей воды 150 кПа; температура 20°С; расход воды 0,5 м³/час.

Скачать решение задачи 4.3 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.5 Определить необходимое число ленточных вакуум-фильтров марки ЛОП12-1К, предназначенных для переработки 0,008 м³/с суспензии сажеводяной смеси. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт = 0,0175; температура t=63°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,90; среднее удельное сопротивление а_ср = 401*10⁹м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/=10%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 229*10^-9 1/м. Перепад давлений Δp=39,2кПа; плотность твердой фазы 1359 кг/м³; плотность жидкой фазы 998 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=0,95*10^-3Па×с; давление регенерирующей воды 98 кПа; температура 22°С; расход воды 0,3 м³/час.

Скачать решение задачи 4.5 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.6. На ленточном вакуум-фильтре ЛОП30-1У перерабатывается суспензия свекловичного преддефекованного сока 1. Рассчитать производительность фильтра по сухому остатку. Найти требуемую длину зоны фильтрования. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы X_T=0,179; температура t=64 °С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,551; среднее удельное сопротивление м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе 15%. Характеристика фильтрующей перегородки: ильтровальная ткань – лавсан 21710; сопротивление, отнесенное к динице вязкости b = 36,26*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=53,3 кПа; плотность твердой фазы 1115 кг/м³; плотность жидкой фазы 1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы 1*10^-3 Па*с; давление регенерирующей воды 100 кПа; температура 500С; расход воды 0,6 м³/час.

Скачать решение задачи 4.6 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.7. На ленточном вакуум-фильтре ЛОП10-1У перерабатывается суспензия свекловичного преддефекованного сока 2. Рассчитать производительность по фильтрату. Найти требуемую скорость движения ленты. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы X_T=0,15; температура t=60°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,568; среднее удельное сопротивление 228*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе 15%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань фильтродиагональ 2074; сопротивление, отнесенное к единице вязкости b = 44*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=40 кПа; плотность твердой фазы 1115 кг/м³; плотность жидкой фазы 1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы 0,95*10^-3 Па?с; давление регенерирующей воды 100 кПа; температура 50°С; расход воды 0,6 м³/час.

Скачать решение задачи 4.7 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.8 На ленточном вакуум-фильтре ЛОП12-1У перерабатывается суспензия свекловичного преддефекованного сока 3. Рассчитать производительность по разделяемой суспензии. Найти требуемую скорость движения ленты. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт =0,18; температура t=42-52°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w = 0,447; среднее удельное сопротивление а_ср = 228*10⁹м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/ =25%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – бельтинг 2031; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 56*10^-91/м. Перепад давлений Δp=39,3кПа; плотность твердой фазы 1200 кг/м³; плотность жидкой фазы 998 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=0,99*10^-3Па×с; давление регенерирующей воды 100 кПа; температура 50°С; расход воды 0,6 м³/час.

Скачать решение задачи 4.8 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.9 На ленточном вакуум-фильтре ЛОП12-1У перерабатывается суспензия несгущенного сока первой сатурации. Рассчитать производительность по разделяемой суспензии. Найти требуемую скорость движения ленты. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт = 0,07; температура t=72°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,424; среднее удельное сопротивление а_ср = 52*10⁹м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/ =15%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – бельтинг 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 73,5*10^-91/м. Перепад давлений Δp=49кПа; плотность твердой фазы 1205 кг/м³; плотность жидкой фазы 1050 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=1,02*10^-3Па×с; давление регенерирующей воды 235 кПа; температура 70°С; расход воды 0,72 м³/час.

Скачать решение задачи 4.9 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.13. Для карусельного фильтра ТКМ100-6К (К100-15К) рассчитать производительность по сухому остатку при переработке суспензии каолина в воде, коагулированного известковым молоком, при условии образования осадка толщиной 40 мм. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы x_Т =0,16; температура t=12°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,51; среднее удельное сопротивление a_ср=1,5*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w=10%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости b=80*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=64 кПа; плотность твердой фазы 2100 кг/м³; плотность жидкой фазы 1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы 0,99*10^-3 Па с; давление регенерирующей воды 294 кПа; температура 15°С; расход воды 10 м³/час.

Скачать решение задачи 4.13 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.14 Определить производительность барабанного вакуум-фильтра БНМ5-1,8-1К, используемого для переработки суспензии культуральной жидкости. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы =0,023; температура t=40°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,64; среднее удельное сопротивление а_ср = 24,78*10⁹м/кг. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 73,5*10^-9 1/м. Перепад давлений Δp=27 кПа; плотность твердой фазы 1000 кг/м³; плотность жидкой фазы 990 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=0,475*10^-3Па×с; продолжительность вспомогательных операций 1500 с.

Скачать решение задачи 4.14 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.15 Определить производительность барабанного вакуум-фильтра БНМ20-2,4-1У для фильтрования метатитановой кислоты через слой древесной муки. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт =0,12; температура t=50°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w = 0,69; среднее удельное сопротивление а_ср = 125*10⁹м/кг. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 30*10^-9 1/м. Перепад давлений Δp=27 кПа; плотность твердой фазы =3000 кг/м³; плотность жидкой фазы 1265 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=1,787*10^-3Па×с; продолжительность вспомогательных операций 1600 с.

Скачать решение задачи 4.15 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.16 Найти расход древесной муки при фильтровании метатитановой кислоты на фильтре ББМ10-1,8-5К. Принять толщину слоя уплотненного намывного слоя вспомогательного фильтровального вещества 0,06 м. Производительность по фильтрату принять равной 2 м³/час. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт =0,18; температура t=50°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w = 0,58; среднее удельное сопротивление а_ср = 125*10⁹м/кг. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 30*10^-91/м. Перепад давлений Δp=27 кПа; плотность твердой фазы 3000 кг/м³; плотность жидкой фазы 1265 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=1,787*10^-3Па×с; продолжительность вспомогательных операций 1600 с.

Скачать решение задачи 4.16 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.18 Рассчитать производительность по фильтрату барабанного вакуум-фильтра со стандартным распределением зон БОН5-1,8-1К при переработке суспензии активного ила аэротенков. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт =0,02; температура t=15°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w = 0,80; среднее удельное сопротивление а_ср = 8,5*10⁹м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/=15%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 235*10^-91/м. Перепад давлений Δp=67 кПа; плотность твердой фазы 1650 кг/м³; плотность жидкой фазы 1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=1*10^-3Па×с; давление регенерирующей воды 294 кПа; температура 22°С; расход воды 1,2 м³/час.

Скачать решение задачи 4.18 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.19 Рассчитать производительность по сухому осадку установленного барабанного вакуум-фильтра со стандартным распределением зон БОН10-1,8-1К при переработке суспензии сброженного в термофильных условиях осадка станции аэрации. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт = 0,06; температура t=23°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,78; среднее удельное сопротивление а_ср = 8,5*10⁹м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/=6%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 44*10^-91/м. Перепад давлений Δp=49 кПа; плотность твердой фазы 1450 кг/м³; плотность жидкой фазы 998 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=0,94*10^-3Па×с; давление регенерирующей воды 294 кПа; температура 22°С; расход воды 1,8 м³/час.

Скачать решение задачи 4.19 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.20 Рассчитать производительность по влажному осадку барабанного вакуум-фильтра со стандартным распределением зон БОН20-2,4-1У при переработке суспензии фосфогипса из фосфоритов Кара-Тау. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт =0,35; температура t=25°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,60; среднее удельное сопротивление а_ср = 5,6*10⁹м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/ =32%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – перхлорвинил; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 44*10^-91/м. Перепад давлений Δp=65 кПа; плотность твердой фазы 2240 кг/м³; плотность жидкой фазы 1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=0,989*10^-3Па×с; перепад давлений при промывке и просушке принять равным 65 кПа.

Скачать решение задачи 4.20 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.21 Рассчитать минимально необходимый угол сектора зоны фильтрования для барабанного вакуум-фильтра БОН30-2,4-1У при переработке 0,002 м³/с суспензии фосфогипса из фосфоритов Кара-Тау. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт = 0,35; температура t=25°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,60; среднее удельное сопротивление а_ср = 5,6*10⁹м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w^/ =32%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – перхлорвинил; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 44*10^-91/м. Перепад давлений Δp=65 кПа; плотность твердой фазы 2240 кг/м³; плотность жидкой фазы 1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=0,989*10^-3Па×с; перепад давлений при промывке и просушке принять равным 65 кПа.

Скачать решение задачи 4.21 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.22 Рассчитать время полного цикла работы фильтра БОН40-3-1У при переработке алюмосиликатной суспензии. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы Хт = 0,065; температура t=50°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w=0,80; среднее удельное сопротивление а_ср = 542*10⁹м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w/ =67%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости β = 41*10^-91/м. Перепад давлений ∆p=67 кПа; плотность твердой фазы 2370 кг/м³; плотность жидкой фазы 990 кг/м³; вязкость жидкой фазы μ=6,2*10^-3Па×с ; расход промывной жидкости принять равным 0,002 м³ на 1 кг влажного осадка.

Скачать решение задачи 4.22 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.23 Определить производительность фильтра БОН10-1,8-1Г по сухому осадку при переработке алюмосиликатной суспензии. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы X_T=0,035; температура t=500°С.

Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,80; среднее удельное сопротивление 542*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w =77%.
Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань - капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости b = 41*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=67 кПа; плотность твердой фазы 2370 кг/м3; плотность жидкой фазы 990 кг/м³; вязкость жидкой фазы 6,2*10^-3 Па с; расход промывной жидкости принять равным 0,002 м³ на 1 кг влажного осадка.

Скачать решение задачи 4.23 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.47. Определить полную производительность дискового вакуум-фильтра ДТО68-2,5-1Т, предназначенного для разделения суспензии кобальтового производства. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы x_Т =0,25; температура t=50°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,39; среднее удельное сопротивление 135,7*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе 37%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости b = 134,5*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=290 кПа; плотность твердой фазы 3640 кг/м³; плотность жидкой фазы 1002 кг/м³; вязкость жидкой фазы 1*10^-3 Па*с; время на вспомогательные операции 10 мин.

Скачать решение задачи 4.47 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.48. Определить производительность по снимаемому влажному осадку для дискового вакуум-фильтра ДТО68-2,5-1Т, на котором разделяется суспензия кобальтового производства. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы x_Т =0,30; температура t=50 С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,39; среднее удельное сопротивление a_ср=135,7*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w=37%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости b=134,5*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=294 кПа; плотность твердой фазы 3640 кг/м3; плотность жидкой фазы 1002 кг/м³; вязкость жидкой фазы 1*10^-3 Па-с; время на вспомогательные операции 10 мин.

Скачать решение задачи 4.48 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.49. Определить производительность по суспензии кобальтового производства для дискового вакуум-фильтра ДТО68-2,5-1Т. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы x_Т =0,20; температура t=50°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,39; среднее удельное сопротивление 135,7*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе 37%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости b = 134,5*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=314 кПа; плотность твердой фазы 3600 кг/м³; плотность жидкой фазы 1022 кг/м³; вязкость жидкой фазы 1*10^-3 Па*с; время на вспомогательные операции 10 мин.

Скачать решение задачи 4.49 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.63. Определение производительности по фильтрату барабанного безъячейкового вакуум-фильтра БбНК10-2,6 при разделении суспензии культуральной жидкости. В качестве фильтрующей перегородки служит ткань "фильтродиагональ". Принять толщину образуемого намывного слоя вспомогательного фильтрующего вещества (ВФВ) перлита на фильтре 0,04 м.
Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы X_T =0,13; температура t=400°С.
Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,60; среднее удельное сопротивление 247,8*10⁶ м/кг.
Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань; сопротивление, отнесенное к единице вязкости 35*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=27 кПа; плотность твердой фазы 1000 кг/м³; плотность жидкой фазы 990 кг/м³; вязкость жидкой фазы 0,475*10^-3 Па с; продолжительность вспомогательных операций 1500 с.
Характеристика фильтровального порошка: перлит; плотность твердой фазы 2180 кг/м³; концентрация суспензии 2,37% масс; масса твердой фазы, отлагающейся на фильтре при получении единицы объема фильтрата 26,32 кг/м3; перепад давлений при фильтровании 44,03 кПа; содержание жидкой фазы в отфильтрованном осадке 76,26 % масс; пористость осадка 0,876; среднее удельное сопротивление осадка acp = 2,676*10⁹ м/кг; сопротивление фильтрующего основания b = 3,405*10⁹ 1/м.

Скачать решение задачи 4.63 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.73. Определить объемную производительность по суспензии LVc, м³/с, твердой фазе Gт, кг/с центрифуги ОГШ-321К-01 с негерметизированным исполнением для улавливания твердых частиц dт=5 мкм.
Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии 0,15; вязкость жидкой фазы 1,8*10^-3 Па•с; плотность твердой и жидкой фаз 1860 кг/м³ и 1100 кг/м³; температура суспензии 30°С; осадок не требует промывки; суспензия не токсична; огне- и взрывобезопасна, твердая фаза не растворима. Диаметр сливного борта D_б=230 мм, длина зоны осаждения l =215 мм, другие технические характеристики приведены в литературе

Скачать решение задачи 4.73 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.80. Определить объемную производительность по суспензии LVc, м³/с центрифуги ОГШ-631К-05 с негерметизированным исполнением со взрывозащищенным электрооборудованием для улавливания твердых частиц с размерами dт=8 мкм.
Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии XT =0,18; вязкость жидкой фазы 1,36*10^-3 Па с; плотности твердой и жидкой фаз 1420 кг/м³ и 1210 кг/м³; температура суспензии 26°С; осадок не требует промывки; суспензия не токсична; огне- и взрывобезопасна, твердая фаза не растворима. Диаметр сливного борта D_б=450 мм, длина зоны осаждения l =1500 мм, другие технические характеристики приведены в литературе

Скачать решение задачи 4.80 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.85. Определить массовую производительность по суспензии mс, кг/с и осадку mос, кг/с фильтрующей горизонтальной центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка 1/2ФГП-401К-05 с невзрывозащищенным электрооборудованием. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии x_Т =0,38; вязкость жидкой фазы 1,6*10^-3 Па-с; плотности твердой и жидкой фаз 1640 кг/м³ и 1180 кг/м³; температура суспензии 25°С; диаметр улавливаемых частиц d_ті = 150 мкм; удельное объемное сопротивление осадка r₀ =1,3*10¹¹ м^-2; сопротивление фильтрующей перегородки R_ФП=8,0*10⁹ м^-1; удельный объем промывной жидкости Vпр.ж =1,3*10^-3 м³/кг; плотность промывной жидкости p_пр=1000 кг/м³; вязкость промывной жидкости 0,98*10^-3 Па*с. Технические характеристики центрифуги: количество каскадов 2; внутренние диаметры первого и второго каскадов D₁=400 мм и D₂=471 мм; наибольшая частота вращения n=1600 об/мин; наибольший фактор разделения второго каскада К_Р2=665; ширина щели сита 0,16 мм; наибольшее число двойных ходов толкателя в минуту 45.

Скачать решение задачи 4.85 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.91. Вычислить среднюю производительность фильтрующей центрифуги периодического действия типа ФМБ-803К-03 на основании данных, полученных на лабораторной центрифуге. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии x_Т =0,12; отношение объема осадка к объему загруженной суспензии x₁ = V_oc /V_C =0,28; порозность осадка ε_oc=0,60; вязкость жидкой фазы 0,92*10^-3 Па с; плотности твердой и жидкой фаз p_m=1520 кг/м³ и р_ж=998 кг/м³; удельное объемное сопротивление осадка r₀ =5,6*10^11 м^-2; сопротивление фильтрующей перегородки R_ФП=8,6*10⁹ м^-1; удельный объем промывной жидкости Vпр.ж =1,3*10^-3 м³/кг; вязкость промывной жидкости 0,98*10^-3 Па с; время сушки осадка tс =80 с; время, затрачиваемое на вспомогательные операции tв=600 с. Технические характеристики центрифуги: внутренний диаметр D=800 мм; длина барабана lБ =400 мм; рабочая емкость аппарата V_Б=0,100 м3; предельная загрузка m_c<25 кг; частота вращения nm=1500 об/мин; фактор разделения К_Р=1000; площадь поверхности фильтрования F_ф=1,0 м².

Скачать решение задачи 4.91 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.97. Рассчитать массовую производительность по суспензии mс, кг/с центрифуги ОГШ-350 по заданной крупности разделения dm=5 мкм. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии xТ =0,20; вязкость жидкой фазы mж =1,0*10^-3 Па-с; плотности твердой и жидкой фаз р_т=1270 кг/м³ и р_ж=1000 кг/м³; осадок не требует промывки. Техническая характеристика центрифуги: диаметр барабана D=350 мм; относительная длина барабана L/D=2,86; максимальная частота вращения ротора n=70,8 c^-1; фактор разделения К_Р=3540; расчетная производительность по осадку mос=500 кг/ч; диаметр сливного борта D_б=260 мм, длина зоны осаждения l =375 мм.

Скачать решение задачи 4.97 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.104. Рассчитать объемную производительность по суспензии Lv, м³/с центрифуги ОГШ-800 по заданной крупности разделения d=7мкм. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии X_T =0,27; вязкость жидкой фазы 1*10^-3 Па.с; плотности твердой и жидкой фаз 1300 кг/м3 и 1000 кг/м³; осадок не требует промывки. Техническая характеристика центрифуги: диаметр барабана D=800 мм; относительная длина барабана L/D=2,0; максимальная частота вращения ротора n = 27,5 c^-1; фактор разделения KF =1220; расчетная производительность по твердой фазе (осадку) mос=5000кг/ч; диаметр сливного борта Dб=640 мм, длина зоны осаждения l =650 мм.

Скачать решение задачи 4.104 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.110. Определить массовую производительность по суспензии mс, кг/с и осадку mос, кг/с фильтрующей горизонтальной центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка 1/2ФГП-401К-05 с невзрывозащищенным электрооборудованием. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии x_Т =0,36; вязкость жидкой фазы 1,54*10^-3 Па-с; плотности твердой и жидкой фаз 1840 кг/м³ и 1160 кг/м³; температура суспензии 20°С; диаметр улавливаемых частиц dті > 250 мкм; удельное объемное сопротивление осадка r₀ =1,46*10¹⁰ м^-2; сопротивление фильтрующей перегородки RФП=5,4*10⁹ м^-1; удельный объем промывной жидкости Vпр.ж =1,4*10^-3 м³/кг; плотность промывной жидкости pпр=1000 кг/м³; вязкость промывной жидкости 1*10^-3 Па*с. Технические характеристики центрифуги: количество каскадов 2; внутренние диаметры первого и второго каскадов D₁=1450 мм и D₂=1600 мм; наибольшая частота вращения n=650 об/мин; наибольший фактор разделения второго каскада К_Р2=377; ширина щели сита 0,25 мм; наибольшее число двойных ходов толкателя в минуту <50.

Скачать решение задачи 4.110 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.113. Определить массовую производительность по суспензии mс, кг/с и осадку mос, кг/с фильтрующей горизонтальной центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка 1/2ФГП-631К-02 с невзрывозащищенным электрооборудованием. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии x_Т =0,42; вязкость жидкой фазы 2,18*10^-3 Па-с; плотности твердой и жидкой фаз 2120 кг/м³ и 1540 кг/м³; температура суспензии 28°С; диаметр улавливаемых частиц dті > 250 мкм; удельное объемное сопротивление осадка r₀ =2,4*10^10 м^-2; сопротивление фильтрующей перегородки R_ФП=5,2*10⁹ м^-1; удельный объем промывной жидкости V_пр.ж =1,35*10^-3 м³/кг; плотность промывной жидкости 1040 кг/м3; вязкость промывной жидкости 1,16*10^-3 Па*с. Технические характеристики центрифуги: количество каскадов 2; внутренние диаметры первого и второго каскадов D₁=630 мм и D₂=709 мм; наибольшая частота вращения n=1300 об/мин; наибольший фактор разделения второго каскада К_Р2=675; ширина щели сита 0,25 мм; наибольшее число двойных ходов толкателя в минуту <45.

Скачать решение задачи 4.113 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.116. Рассчитать массовую производительность по суспензии mс, кг/с фильтрующей горизонтальной центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка 1/2ФГП-1201К-04 с невзрывозащищенным электрооборудованием. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии x_Т =0.38; вязкость жидкой фазы mж =1,52*10^-3 Пас; плотности твердой и жидкой фаз р_т=1620 кг/м₃ и р_ж=1380 кг/м³; температура суспензии 25 С; диаметр улавливаемых частиц d = 300 мкм; удельное объемное сопротивление осадка r₀ =6,8*10¹¹ м^-2; сопротивление фильтрующей перегородки R_ФП=3,2*10⁹ м^-1; удельный объем промывной жидкости V_пр.ж=1,25*10^-3 м3/кг; плотность промывной жидкости p_пр=1040 кг/м³; вязкость промывной жидкости μ_пр =1,05*10^-3 Па с. Технические характеристики центрифуги: количество каскадов 2; внутренние диаметры первого и второго каскадов D₁=1200 мм и D₂=1300 мм; наибольшая частота вращения n=750 об/мин; наибольший фактор разделения второго каскада К_Р2=410; ширина щели сита 0,25 мм; число двойных ходов первого каскада в минуту < 30.

Скачать решение задачи 4.116 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.124. Выбрать центрифугу и рассчитать их количество для разделения суспензии объемной производительностью по суспензии Vc =10 м³/ч для следующих исходных данных: массовая доля твердой фазы в суспензии xТ =0,08; вязкость жидкой фазы 0,9*10^-3 Па*с; плотности твердой и жидкой фаз р_т=1300 кг/м³ и р_ж=1000 кг/м³; температура суспензии 20°С; осадок не требует промывки; диаметр улавливаемых частиц d_т=4 мкм; суспензия не токсична; огне- и взрывобезопасна, твердая фаза не растворима.

Скачать решение задачи 4.124 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.135. Рассчитать объемную производительность по суспензии LVc, м3/с герметизированной центрифуги ОГН-903К-01 для разделения взрывоопасных суспензий с мелкозернистой твердой фазой. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии x_Т =0,24; вязкость жидкой фазы mж =1,06*10^-3 Па•с; плотности твердой и жидкой фаз p_т=1550 кг/м³ и p_ж=1090 кг/м³; размеры твердых частиц dт=40 мкм; удельное объемное сопротивление осадка r₀ =1,95*10^11 м-2; сопротивление фильтрующей перегородки R_ФП=7,7*10⁹ м^-1; удельный объем промывной жидкости V_пр.ж =1,35*10^-3 м³/кг; плотность промывной жидкости p_пр=1000 кг/м³; вязкость промывной жидкости μ_пр =0,98*10^-3 Па•с; время на проведение вспомогательных операций t_в=125 с; время фильтрации tф=240 с; время промывки t_пр=140 с; время сушки t_с=120 с. Технические характеристики центрифуги: внутренний диаметр D_в=900 мм; длина барабана l_Б=400 мм; рабочий объем V_р=0,130 м³; наибольшая частота вращения n_m=1700 об/мин; наибольший фактор разделения К_Рm=1450; наибольшая загрузка суспензии mc=150 кг.

Скачать решение задачи 4.135 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.137. Рассчитать объемную производительность по суспензии LVc, м3/с герметизированной центрифуги ФГН-1253К-01 для разделения взрывоопасных суспензий с мелкозернистой твердой фазой. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии x_Т =0,18; вязкость жидкой фазы μ_ж =1,16*10^-3 Па с; плотности твердой и жидкой фаз p_т=1580 кг/м³ и p_ж=1120 кг/м³; размеры твердых частиц d_т=40 мкм; удельное объемное сопротивление осадка r₀ =2,25*10¹¹ м^-2; сопротивление фильтрующей перегородки R_ФП=6,5*10⁹ м^-1; удельный объем промывной жидкости V_пр.ж =1,5*10^-3 м³/кг; плотность промывной жидкости p_пр=998 кг/м³; вязкость промывной жидкости μ_пр =1,05*10^-3 Па с; время на проведение вспомогательных операций t_в=135 с; время фильтрации t_ф=225 с; время промывки t_пр=140 с; время сушки t_с=145 с. Технические характеристики центрифуги: внутренний диаметр Dв=1250 мм; длина барабана l_Б =400 мм; рабочий объем V_р=0,315 м3; наибольшая частота вращения n=1000 об/мин; наибольший фактор разделения К_Рm=710; наибольшая загрузка суспензии m_c=400 кг.

Скачать решение задачи 4.137 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.138. Рассчитать объемную производительность по суспензии Vc, м³/с герметизированной центрифуги ФГН-1253К-02 для разделения взрывоопасных суспензий мелкозернистой твердой фазой. Исходные данные к расчету: массовая доля твердой фазы в суспензии x_Т =0,24; вязкость жидкой фазы 1,26*10^-3 Па*с; плотности твердой и жидкой фаз 1720 кг/м³ и 1280 кг/м³; размеры твердых частиц d_т=50 мкм; удельное объемное сопротивление осадка 3,5*10¹¹ м^-2; сопротивление фильтрующей перегородки R_ФП=7,5*10⁹ м^-1; удельный объем промывной жидкости V_пр.ж=1,6*10^-3 м³/кг; плотность промывной жидкости 1000 кг/м3; вязкость промывной жидкости 0,98*10^-3 Па*с; время на проведение вспомогательных операций tв=150 с; время фильтрации t_ф=250 с; время промывки t_пр=180 с; время сушки tс=140 с. Технические характеристики центрифуги: внутренний диаметр Dв=1250 мм; длина барабана l_Б=400 мм; рабочий объем V_р=0,315 м³; наибольшая частота вращения n=1000 об/мин; наибольший фактор разделения К_Рm=710; наибольшая загрузка суспензии m_c=400 кг.

Скачать решение задачи 4.138 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Задача 4.141. Рассчитать производительность по сухому осадку, а также длины зон фильтрования, промывки осадка и сушки для фильтра ЛОН 1,8-1У, предназначенного для переработки суспензии тонко измельченных железорудных концентратов в воде. Характеристика суспензии: массовая доля твердой фазы x_Т =0,623; температура t=150°С. Характеристика осадка: массовая доля жидкой фазы в осадке w =0,08; среднее удельное сопротивление a_ср=4*10⁹ м/кг; содержание жидкой фазы в осадке после просушки по массе w=5%. Характеристика фильтрующей перегородки: фильтровальная ткань – капрон 56027; сопротивление, отнесенное к единице вязкости 35*10⁹ 1/м. Перепад давлений P=69 кПа; плотность твердой фазы r_т=2325 кг/м³; плотность жидкой фазы р_ж=1000 кг/м³; вязкость жидкой фазы m=0,95*10^-3 Па-с; давление регенерирующей воды 150 кПа; температура 200°С; расход воды 0,5 м₃/час.

Скачать решение задачи 4.141 (МАХП КНИТУ) (цена 200р)

Технологическая схема установки алкилирования бензола пропиленом

Чертеж тех схемы овки алкилирования бензола пропиленом цена 1000р

Технологическая схема установки алкилирования бензола пропиленом.

Алкилирование бензола пропиленом в присутствие катализатора (хлористого аммония) позволяет получить изопропилбензол (кумол) и этилбензол. Высокооктановый компонент авиационного бензина – кумол при окисление дает фенол и ацетон. Высокотемпературная дегидрогенизация этил бензола дает стирол.

Катализаторный комплекс (рис. 45), состоящий из бензола, треххлористого алюминия, полиалкидбензолов и воды готовится в аппарате с мешалкой 1 и подается в гребенку алкилатора 2, сюда же поступает сырье – пропан-пропиленовая фракция (ППФ), бензольная шихта, полиалкилбензолы (ПАБ), бензольный конденсат. Процесс алкилирования проводится при температуре 120 – 1300С и давлении 2 – 5 атм. Алкилирование – реакция экзотермическая. Выделяющееся тепло снимается испаряющимся бензолом, который в смеси с пропаном из верхней части алкилатора направляется на конденсацию в два конденсатора 3 и 4. Сконденсировавшийся бензол возвращается в гребенку алкилатора. Реакционная масса непрерывно отводится из верхней части алкилатора в отстойник 8, где отстоявшийся каталитический комплекс отделяется и направляется в гребенку алкилатора. Реакционная масса пройдя холодильник 9, дросселируются в сборнике 10 до 1 – 2 атм и после дополнительного отстойника 12 направляется на водную промывку для разложения увлеченного каталитического комплекса. Смешение реакционной массы с водой происходит в смесителе 14. В емкости 15 происходит отстой углеводородной части от воды. Верхний углеводородный слой поступает в насадочную колонну 16 на повторную промывкуводой. В отстойнике 17 вода отделяется от реакционной массы, которая подается на нейтрализацию щелочью в смеситель 19 и отстойник 20. Р еакционная масса забирается насосом 24, подается в колонну 21 для промывки от щелочи, затем поступает в сборник 22 и далее направляется на ректификацию. Попановая фракция, содержащая бензол, из конденсатора 4 и сепаратора 11 отводится на абсорбцию бензола ПАБами в скруббер 5, очистку щелочью и водой в скрубберах 6 и 7 и поступает после компрессии на установку пиролиза.

Технологическая схема сернокислотного алкилирования изобутана бутиленами

Рисунок 45 8. Технологическая схема сернокислотного алкилирования изобутана бутиленами.

Наибольшее применение алкилирование (замена в углеводороде водорода на алкильную группу) находит при производстве технического изооктана – алкилата, являющегося важным компонентом при производстве высокооктановых моторных топлив (рис. 46). Алкилат получается прямым синтезом изобутана с бутиленами в присутствие катализатора – серной кислоты. В зависимости конструкции реактора и конструкции погоноразделения может быть несколько вариантов технологической схемы сернокислотного алкилирования. Рассмотрим установку с каскадным реактором.
Исходное сырье – бутан-бутиленовая фракция (ББФ) из емкости 1 через теплообменник 3 и холодильник 4 подается в реактор 5. Реактор представляет собой цилиндрический лепак, состоящий из двух секций: реакционной и отстойной. Реакционная секция имеет 5 каскадов, в каждом из которых расположена мешалка, обеспечивающая интенсивный контакт кислоты с реагирующими углеводородами. Исходное сырье подается в каждый каскад, а циркулирующий изобутан и серная кислота – в первый каскад и последовательно перетекает в следующие. Съем тепла реакции осуществляется частичным испарением циркулирующего изобутана и полным испарением содержащегося в сырье пропана в каждом каскаде. Пары изобутана и пропана поступают в коллектор, соединяющий реакционную зону с отстойником, изкоторой пары направляются на прием компрессора 27. После компримирования пары полностью конденсируются и охлаждаются в конденсаторе – холодильнике 28. Конденсат поступает в аккумулятор 29, из которого направляется в пропановую колонну 31 для отделения балансового количества пропана от циркулирующего изобутана. Изобутан с низа колонны 31 поступает в холодильник 36, а оттуда – в первый каскад реактора.
Смесь продуктов реакции, серной кислоты и циркулирующего изобутана перетекает в отстойную секцию, где оседает основная масса кислоты, которая далее возвращается в первый каскад реактора. Продукты реакции и циркулирующий изобутан насосом 6 через сырьевой холодильник 3 подаются на нейтрализацию и водную промывку (аппараты 7, 8, 9).

После водяного отстойника 10 они направляются на фракционирование в ряд колонн. С верха колонны 12 отводится изобутан и поступает в реактор. С низа колонны 12 смесь бутана, пентана и алкилата поступает в бутан-пентановую колонну 16, где с верха отбирается бутан-пентановая фракция, отводимая в заводские емкости. Нижний продукт (алкилаты) поступает в колонну вторичной перегонки 22. Головным погоном колонны 22 является авиационный алкилат – изооктан, а остаточным мотоалкилат.
Основные факторы рассмотренного процесса: 1) молярное отношение изобутана к бутиленам в реакционной зоне не менее 5:1. Чем выше это отношение, тем больший выход алкилата и лучше его антидетанационные свойства; 2) необходимое время контакта в реакторе 20 – 30 мин; 3) температура процесса 0 – 100С; 4) давление в реакторе 3 – 12 атм; 5) лучшие результаты алкилирования получаются с использованием 96 – 98% - ной серной кислоты.
Каскадный трехступенчатый реактор для алкилирования.Наиболее совершенным является каскадный реактор (рис. 47). Горизонтальный аппарат цилиндрической формы имеет несколько зон смешения, снабженных мешалками, и двухсекционную зону отстоя. Циркулирующие изобутан и серная кислота поступают в первую зону смешения. Исходное сырье, смесь изобутана с олефинами, равномерно распределяется по всем зонам смешения. Благодаря этому в каждой зоне обеспечен значительный избыток изобутана. В последних двух секциях кислота отделяется от углеводородного слоя. Температура и давление в реакторе обеспечивают частичное испарение углеводородной фазы реактора, в основном наиболее легкого ее компонента – изобутана. Испарившийся газ отсасывают компрессором и после охлаждения и конденсации вновь возвращают в реакционную зону. При испарение изобутана тепло реакции снимается. Температура в реакторе поддерживается на заданном уровне автоматически.

Реактор сернокислотного алкилирования изобутана бутиленами

Число зон смешения может быть от двух до пяти. Существуют установки с реактором, в котором имеется шесть зон смешения (по три с каждой стороны) и зона отстоя, расположенная в средней части аппарата.
Наличие реакторов каскадного типа, работающих по принцепу “автоохлождение”, упрощает и удешевляет установки алкилирования, так как это позволяет отказатся от хладоагента (аммиака, пропана).
Описание конструкции вертикального реактора – контактора для алкилирования. Вертикальный реактор – контактор расчитан на установки средней мощности (рис. 48). В контакторе при помощи турбосмесителя происходит смешение углеводородов с кислотой до образования эмульсии и ее циркуляции. Рабочий объем контактора разделен цилиндрической перегородкой. Эмульсия поднимается по наружнему кольцевому сечению и опускается по внутреннему цилиндру контактора, где от нее отнимается тепло реакции через поверхность охлаждающих трубок. Для упорядочения восходящего потока смеси к цилиндрической перегородке приварены вертикальные ребра.

Вертикальный реактор – контактор

Реакционная смесь охлаждается посредством двойных трубок (трубок фильда), через которые циркулирует хладогент – аммиак или пропан. Жидкий аммиак поступает на верхнюю решетку и, распределяясь по всем вутренним трубкам, проходит сверху вниз, затем переходит в трубки большого диаметра, испаряется и кольцевому зазору поднимается вверх.
Аммиачные пары поступают в зону парообразного аммиака контактора (между верхней и нижней решетками) и через расширительный бачок направляется на прием компрессора. Отвод тепла регулирует изменением давления в системе охлаждения.
Кислота вводится в верхнюю часть контактора, а свежее сырье – в нижнюю часть. Проконтактировавшая смесь непрерывно отводится с верха контактора в кислотный отстойник. Мешалка приводится во вращение от электромотора или паровой турбины через систему редукторов, расположенных под контактором.
Схема горизонтального реактора – контактора.

Схема горизонтального реактора – контактора

Горизонтальные контакторы снабжены U-образным пучком охлаждающих трубок (рис. 49). По сравнению с вертикальным контактором в горизонтальном аппарате более удачно осуществлены вводы сырья и катализатора, которые падают сразу в зону наиболее интенсивного смешения. Далее смесь направляется по наружнему кольцевому пространству и в противоположном конце аппарата устраняет необходимость в зубчатой передачи к приводу и облегчает обслуживание контактора. В аппарате происходит чрезвычайно интенсивная циркуляция, достигающая на крупных установках около 200 м3/мин. При такой циркуляции поступающая смесь практически мгновенно смешивается с эмульсией, заполняющий реактор. Соотношение изобутана к олефину в месте поступления сырьевого потока достигает 500 молей к 1 молю. Контакторы этого типа конструктивно проще. Емкость их больше, чем у вертикальных аппаратах и может быть увеличена до определенных пределов. Применение очень крупных контакторов ухудшает качество смешения, поэтому вместо одного очень мощного аппарата предпочитают устанавливать не менее трех – четырех контакторов меньшей мощности.

Наиболее благоприятным условием хорошего контакта и последующего нормального расслоения фаз является работа аппарата при скорости вращения мешалки в пределах 2200 до 2700 об/мин. Постоянное давление в контакторе (5 – 6 атм), поддерживаемое регулятором давления, обеспечивает проведение процесса в жидкой фазе. Съем тепла и поддержание требуемой температуры в контакторе осуществляется вводом жидкого аммиака с последующим испарением его на выходе из охлаждающих трубок.
Подготовка и первичная переработка нефти. 1. Промысловые установки стабилизации нефти.Добываемая из нефтяного пласта нефть содержит в своем составе значительные количества минеральных солей, воды, растворенного газа. Для транспортировки нефти на дальние расстояния она должна быть предварительно подготовлена, т.е. отделена от вышеуказанного баласта.Качество нефти, подготовленной к транспортировке, определяется ее обводненностью, содержанием минеральных солей и давлением насыщенных углеводородных паров. все эти характеристики должны находится в допустимых пределах во избежание нарушения режимов ее транспортировки по нефтепроводам.Подготовка нефти включает в себя процессы сепарации нефти от водной фазы, промывку нефти пресной водой для отделения солей, растворимых в нефти и отгонку из нефти растворенных легких углеводородов с доведением упругости паров до регламентных требований.В районах традиционной нефтедобычи (Урала – Поволжья) задача подготовки нефти решается комплексно на установках комплексной подготовки нефти (УКПН). При проведении процессов стабилизации нефти (отделение легких головных фракций) в этом случае одновременно ставится задача получения широкой фракции легких углеводородов (С2?С5), которые являются ценнейшим сырьем для нефтехимического синтеза. Стабилизация нефти обычно осуществляется ректификационным способом с использованием нефтестабилизационных колонн. Схемы нефтестабилизационных установок (НСУ) приведены на рис.Иногда применяется метод простой сепарации (разделение газообразной и жидкой фаз) при пониженных давлениях и повышенных температурах. Этот способ позволяет обеспечить требуемое качество стабильной нефти, но качество нефти оказывается неудовлетворительным.

Схемы нефтестабилизационных установок (НСУ)

Технологическая схема установки каталитического крекинга с шариковым катализатором

Технологическая схема установки замедленного коксования.

Термический крекинг тяжелого нефтяного сырья (гудрона), при котором наряду с дистиллятом широкого фракционного состава получают твердый остаток – кокс, называется коксованием. В промышленность внедрены 1) непрерывный процесс коксования в потоке гранулированного и пылевидного коксового теплоносителя; 2) полунепрерывный процесс коксования в необогреваемых камерах (замедленное коксование). Установки замедленного коксования просты по аппаратурному оформлению и в эксплуатации и позволяют получить высококачественный крупнокусковый электродный кокс (рис. 21).

Сырье насосом прокачивается через конвекционную секцию и часть радиантных труб печи 2 и с температурой около 350⁰С поступает в нижнюю часть ректификационной колонны 3. Под нижнюю каскадную тарелку поступают продукты коксования из камеры 1 (две камеры работают переменно). В результате контакта паров с сырьем пары частично конденсируются, а сырье подогревается.

Образовавшаяся смесь с низа колонны горячим насосом прокачивается через радиантные трубы печи 2 и с температурой 480 –510⁰С поступает в одну из попеременно работающих камер 1. В результате длительного пребывания в камере жидкая часть сырья постепенно превращается в кокс, а парообразованные продукты с верха камеры отводятся в колонну 3.

Колонна 3 состоит из двух частей : верхней и нижней. Верхняя часть служит для разделения бензина, легкого и тяжелого газойля. Газ и бензин уходят с верха колонны и через конденсатор – холодильник поступают в емкость орошения 10. Часть бензина используется для орошения колонны 3, а балансовое количество вместе с газом поступает на разделение в газосепаратор 13. После разделения бензин направляется на стабилизацию, а газ – на газофракционирующую установку.

При подготовке камеры к выгрузке кокса ее сначала продувают паром, выдувая все летучие продукты в колонну 3, а к концу продувки – в емкость 6, имеющую газоотводную трубку 14, которая соединяет ее с атмосферой.

3. Технологическая схема установки каталитического крекинга с шариковым катализатором.

Каталитический крекинг (рис. 22) предназначен для получения широкой газойлевой фракции, высокооктанового бензина, газа и дизельного топлива. Катализатор с частицами в 2 – 3 мм обеспечивает снижение температуры крекинга и равномерный контакт катализатора с парами сырья в реакторе и с воздухом в регенераторе.

Вакуумный газойль насосом Н – 1 прокачивается через теплообменники легкого 1 и тяжелого 2 газойля и поступает в трубчатую печь 3, где нагреваясь до температуры 460 – 480⁰С, поступает в реакционную зону реактора 4. В реакторе контактируя с катализатором, поступающим из бункера реактора с температурой 520⁰С, пары сырья крекируются. Из нижней части реактора через сепарирующее устройство пары продуктов реакции вместе с перегретым водяным паром, подаваемым на отпарку катализатора с температурой 460⁰С, отводятся в ректификационную колонну 5 под отбойную тарелку. С верха ректификационной колонны жирный газ, пары бензина и водяной пар с температурой 130⁰С поступают в конденсатор – холодильник 6. Жирный газ, бензин и вода из холодильника 6 с температурой 40⁰С поступают в газосепаратор 7, где происходит разделение жирного газа, бензина и воды. Из газосепаратора жирный газ поступает на разделение. Нестабильный бензин частично подается на орошение колонны 5, остальная часть откачивается на стабилизацию.

С тарелки 16 колонны 5 через отпарную колонну 8 насосом Н-3 легкий газойль откачивается в резервуар товарного парка. Тяжелый газойль с низа колонны 5 частично поступает на орошение низа колонны, а остальная часть откачивается в товарный парк. Отработанный катализатор воздухом, нагретым в топках под давлением 11, транспортируется в регенератор 12, где происходит выжиг кокса за счет подачи вентилятором воздуха, нагретого в топке под давлением. Регенерированный катализатор с температурой 580 – 600⁰С горячим воздухом транспортируется в бункер реактора, откуда поступает в реакционную зону реактора. Тепло, выделяемое при выжиге кокса с катализатора, снимается водой, подаваемой в охлаждающие змеевики регенератора насосом Н-5.

Реактор.

Реактор (рис. 23, 24) представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат высотой от 15 до 20 м и диаметром от 3 до 5м в зависимости от мощности установки. Назначение реактора – проведение процесса крекинга нефтяного сырья. В реакторе имеется семь зон, в каждой из которых проводится определенная операция. В первой, или верхней, зоне имеется устройство для распределения поступающего сюда регенерированного катализатора по поперечному сечению аппарата. Горячие пары сырья поступают из змеевиков печи во вторую зону реактора, в пространство между указанными переточными трубами. Это пространство ограничено сверху днищем, а снизу – слоем катализатора. Пары и катализатор проходят рабочую зону сверху вниз прямотоком. В этой зоне протекает процесс каталитического крекинга. Внутрренних устройств третья зона не имеет, за исключением выступающих карманов термопар для замера температуры реакции. Ниже расположена четвертая зона, служащая для отделения паров продуктов реакции от катализатора. Разделительное устройство состоит из нескольких рядов колпачков, равномерно расположенных по высоте большого числа вертикальных труб. Последние имеют под каждым колпачком отверстия для отвода крекинг – продуктов в пятую зону. Катализатор проходит по переточным трубам в шестую зону, где он продувается перегретым водяным паром с целью удаления содержащихся в нем углеводородных паров. В седьмой зоне расположено выравнивающее устройство, которое служит для равномерного опускания слоя катализатора по всему поперечному сечению реактора. Этой части аппарата придается важное значение, так как в случае различной скорости движения отдельных порций катализатора будет происходить неравномерное отложение кокса на катализаторе.

Регенератор.

Регенератор (рис. 25) представляет собой вертикальный аппарат квадратного или круглого сечения. Основное назначение аппарата – непрерывный выжиг кокса, отложившегося в реакторе на катализаторе. Во избежание перегрева стального корпуса аппарат имеет внутреннюю футеровку, выполняемую из огнеупорного кирпича. Общая высота регенератора 20 – 30 м. В верхней его части имеется распределительное устройство, состоящее из бункера с патрубками (“паук”). В нижней части регенератора имеется выравнивающее устройство для создания равномерного движения катализатора по всему поперечному сечению аппарата. Кроме того, в регенераторе имеется девять секций, служащих для выжига кокса и охлаждения катализатора. В шести нижних секциях после выжига части кокса и нагрева катализатора производится охлаждение последнего путем передачи через змеевики определенного количества избыточного тепла воде, проходящей внутри трубок змеевиков.

Рисунок 25

В каждую секцию регенератора из двух вертикальных воздуховодов поступает горячий воздух, который вводится в центральные коллекторы, имеющие по 28 зубчатых коробов каждый. Из каждой секции регенератора по гладким коробам отводятся дымовые газы. Количество охлаждающих змеевиков в аппарате (выполненных из цельносварных труб диаметром 60 мм из стали 1Х18Н9), число рядов, количество труб уточняется на месте в зависимости от качества сырья и предполагаемой коксовой нагрузки.

Длительность регенерации от 60 до 80 мин. Рабочие условия в регенераторе температура от 480 до 700⁰С, давление 800 мм вод. ст.

Cистема пневмотранспорта.

Подъем отработанного и регенерированного катализатора производится смесью воздуха и дымовых газов. Способ передвижения сыпучих материалов в виде взвеси в газовоздушном потоке носит название пневмотранспорта. Размеры и конструкция системы пневмотранспорта имеют решающее значение на величину кратности циркуляции катализатора.

Система пневмотранспорта включает: 1) воздуховоды; 2) загрузочные устройства – дозеры; 3) стволы пневмоподъемников; 4) сепараторы с циклонами; 5) бункер – подогреватель; 6) катализаторопроводы; 7) устройство для удаления катализаторной мелочи; 8) топки под давлением для нагрева воздуха; 9) воздуходувки.

Смесь дымовых газов и воздуха поступает по воздуховодам большого диаметра (0, 5-1 м), изготовленным из углеродистой стали, к месту потребления. Равномерное регулирование подачи катализатора в реактор и регенератор достигается загрузочными устройствами – дозерами (рис. 26), расположенными внизу стволов пневмоподъемников. Каждый дозер состоит из верхней, средней и нижней частей, переходного конуса 1 и чугунной отливки – трубки 2 переменного сечения. Для регулирования количества подаваемого катализатора в верхней части дозера установлена регулирующая обечайка 3, управление которой осуществляется посредством наружной системы рычагов. Для равномерной подачи воздуха в ствол в средней части дозера имеется выравниватель 4 потока воздуха, состоящий из двух концентрически расположенных цилиндров и конусной наставки 5 на внутренний цилиндр. Катализатор поступает в дозер через штуцеры, расположенные в верхней части аппарата. Вводимый под днище верхней части воздух, пройдя выравниватель 4 потока, подхватывает ссыпающийся через кольцевой зазор катализатор и подает его по стволу пневмоподъемника в верхний бункер.

Циклонный сепаратор.

Сепаратор (рис. 27) с циклоном размещен над стволом соответствующего пневмоподъемника и предназначен для отделения газа от катализатора, изменения направления движения катализатора и создания устойчивого уровня катализатора над реактором и регенератором.

Катализатор, поступающий из пневмоподъемника 3 в нижнюю часть аппарата, за счет резкого снижения скорости отделяется от дымовых газов и пыли и по наклонной трубке 4 ссыпается из сепаратора в бункер. Пыль собирается в приемнике 5, а дымовые газы отводятся в атмосферу по патрубку 2. Мультициклоны 1, расположенные вверху каждого сепаратора, служат для отделения катализаторной мелочи и пыли от дымовых газов.

Cтраница 1 из 5