71. В оросительном теплообменнике поверхностью 50 м2 происходит охлаждение 3 кг/с жидкости со средней теплоемкостью 3 кДж/(кг×К) от 80 до 30°С водой с начальной температурой 15°С. При этом 20% воды испаряется в окружающую среду. Определить расход охлаждающей воды и коэффициент теплопередачи в теплообменнике при следующих условиях: удельная теплоемкость испарения воды 2400 кДж/кг, ее теплоемкость 4,2кДж/(кг∙К), а конечная температура 20°С. Поправочный температурный коэффициент для перекрестного тока 0,924.
72. В дефлегматоре конденсируется 0,05 кг/с насыщенного пара с температурой 70°С. Удельная теплота конденсации пара 2000 кДж/кг. Определить коэффициент теплопередачи и температуру стенки аппарата со стороны окружающего воздуха, имеющего температуру 20°С, а также целесообразность изолирования наружной поверхности дефлегматора площадью 20 м2 с точки зрения техники безопасности, если потери теплоты в окружающую среду составляют 10% от теплоты конденсации пара, а коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху 25 Вт/(м2×К).
73. Насыщенный пар при температуре 100°С нагревает жидкость в спиральном теплообменнике от 30 до 50°С. Коэффициент теплопередачи от пара к жидкости 1000 Вт/(м2·К), коэффициент теплоотдачи от стенки к жидкости 2000 Вт/(м2·К), термическое сопротивление стенки 3∙10-4 (м2∙К)/Вт. Определить температуру стенок со стороны пара и жидкости.
74. Водный раствор в количестве 1кг/с с концентрацией 20% (масс.) растворенного вещества, нагретый до температуры кипения, поступает в выпарной аппарат и упаривается до 60% греющим паром с температурой 140°С. Полезная разность температур в аппарате 15°С. Теплоемкость растворителя и конденсата равны 4,2 кДж/(кг∙К). Удельная теплота парообразования воды при 0°С равна 2499 кДж/кг. Потери теплоты в окружающую среду составляют 3% от теплоты испарения растворителя. Теплотой концентрирования пренебречь. Определить расход рабочего пара в тепловом насосе, если коэффициент инжекций равен 5, теплоемкость пара 2 кДж/(кг∙К), а потери полезной разности температур составляют 10°С. Температуру конденсата принять равной температуре греющего пара.
75. Определить производительность выпарного аппарата по упаренному раствору при концентрировании его от 20 до 40% (масс.) Поверхность кипятильных труб составляет 500 м2. Исходный раствор поступает на выпаривание при температуре 20°С. Температура греющего пара 120°С, вторичного - 95°С. Энтальпия вторичного пара 2660 кДж/кг; теплоемкость раствора 3 кДж/(кг∙К), а растворителя 4,2 кДж/(кг∙К); коэффициент теплопередачи 1600 Вт/(м2∙К); потери полезной разности температур 5°С. Теплотой концентрирования раствора пренебречь.
76. В двух – корпусной прямоточной выпарной установке происходит упаривание раствора от 20 до 50% с производительностью 3600 кг/ч по исходному раствору, поступающему нагретым до температуры кипения. Энтальпия вторичного пара в первом корпусе 2740 кДж/кг; во втором 2690 кДж/кг; температура кипения 110 и 95°С, соответственно. Теплоемкость раствора 3,2 кДж/(кг∙К), растворителя 4,2 кДж/(кг∙К). Общая разность температур 42°С, а потери полезной разности температур 17°С. Определить поверхность нагрева и полезные разности температур по корпусам из условия равной поверхности, если коэффициенты теплопередачи 5600 и 4200 Вт/(м2∙К), соответственно. В каждом корпусе выпаривается одинаковое количество растворителя.
77. В четырехкорпусной выпарной установке производительностью 1200 кг/ч упаривается раствор от 20 до 60%. Давление греющего пара в первом корпусе 3 ат, вторичного пара в последнем корпусе 0,6 ат. Определить давление вторичного пара и концентрацию упаренного раствора после 1-го, 2-го, 3-го корпусов, а также расход охлаждающей воды в барометрическом конденсаторе, если известно, что: 1) в каждом корпусе испаряется равное количество растворителя; 2) теплоемкость конденсата и воды 4,2 кДж/кг; 3) энтальпия вторичного пара, поступающего в барометрический конденсатор 2600 кДж/кг; 4) начальная температура охлаждающей воды 20°С, конечная 50°С.
78. В оросительном абсорбере происходит очистка 120 кмоль/ч смеси воздуха с газом. Концентрация газа в воздухе на входе в абсорбер 0,072, на выходе – 0,012 кмоль/кмоль смеси. Давление в колонне атмосферное. Константа Генри для газа 0,5 ат. Процесс абсорбции считать изотермическим за счет отвода теплоты охлаждающей водой и ее испарения. Начальной концентрацией газа в абсорбенте пренебречь. Удельный расход абсорбента превышает минимальный на 20%. Охлаждающая вода нагревается на 5°С, при этом 10% ее испаряется. Определить расход абсорбента и охлаждающей воды, если удельные теплоты абсорбции и испарения принять 4000 кДж/кмоль и 2750 кДж/кг, соответственно. Теплоемкость воды 4.2 кДж/(кг∙К).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.