Контрольная работа №2

Вариант 6

1. ТЕПЛООБМЕН

Задача. Определить поверхность нагрева и число секций теплообменника типа «труба в трубе» для нагревания воды в количестве W = 1 кг/с от t_в1 до t_в2 горячим конденсатом, движущимся в межтрубном пространстве.

Температура конденсата начальная t_к1, конечная t_к2. Внутренняя труба диаметром 38×1,5 мм – из нержавеющей стали, а наружная диаметром 76×2 мм – из Ст. 3. Длина одного элемента 3 м. Движение сред в теплообменнике противоточное.

№ варианта       t_в1, °С           t_в2, °С            t_к1, °С           t_к2, °С

        6                      10                  65                   80                   65

2. ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК

Задача. Рассчитать секцию регенерации пластинчатого теплообменника для молока. Производительность установки G, кг/ч, начальная температура молока t₁, °С, температура пастеризации t₃, °С, коэффициент регенерации ε, конечная температура молока t_К, °С,

Основные данные пластины П-2 теплообменника: поверхность теплообмена F = 0,2 м², рабочая ширина b = 0,27 м, приведённая длина потока L_n = F/b = 0,8 м, расстояние между пластинами h = 0,0028 м, площадь поперечного сечения одного канала  f₁ = 0,0008 м², эквивалентный диаметр потока d_Э = 2∙h = 0,0056 м, толщина пластины δ = 0,0012 м, теплопроводность пластины λ = 16 Вт/(м∙К).

№ варианта      t₁, °С       t₃, °С      t_К, °С        ε          G, кг/ч

         6                   7              75             4          0,76         3000

ВЫПАРИВАНИЕ

Задача 1. Определить конечные концентрации раствора во всех корпусах четырехкорпусной выпарной установки, если на выпаривание поступает G, кг/с, раствора концентрацией x_н, % сухих веществ, а количество воды, удаляемой из корпусов, составляет W₁, W₂, W₃, W₄, кг/с.

№ варианта   G, кг/с     x_н, %   W₁, кг/с    W₂, кг/с    W₃, кг/с    W₄, кг/с

        6                34            16             8                 6               5                 3,66

Задача 2. Определить удельный расход греющего пара на однокорпусную выпарную установку непрерывного действия, в которой G_н, кг/ч, раствора концентрацией x_н сухих веществ сгущаются доx_к. Давление греющего пара Р_г.п, бар; давление в аппарате Р_а = 1,17 бар; температура исходного раствора t₁, °С; температура конденсата вторичного пара t_в.п.к = 100 °С; средняя теплоёмкость раствора с_р, Дж/(кг∙К); теплопотери 5%. Высота аппарата Н = 2 м. Рассчитать температурную депрессию.

     №             G_н, кг/ч      x_н, %     x_к, %    Р_г.п, бар     t₁, °С          с_р,

варианта                                                                                      Дж/(кг∙К)

      6               16000        14            34           2,80           94             4400

4. СУШКА

Задача. В сушилке, работающей по нормальному сушильному варианту, удаляется из материала влага W = 1000 кг/ч. Атмосферный воздух (t₀, °С, φ₀, %) нагревается в паровом калорифере, давление греющего пара в котором Р_г.п = 4 кгс/см² по манометру. Психрометр на воздухопроводе после сушилки показывает t₂, t_м, °С. Удельный расход теплоты на 13% больше, чем в теоретической сушилке.

Определить производительность вытяжного вентилятора V, м³/с, расход греющего пара, имеющего влажность х, и площадь поверхности нагрева калорифера F, м², если коэффициент теплопередачи в нём равен К = 30 Вт/(м²∙К).

№ варианта      t₀, °С        φ₀, %        t₂, °С         t_м, °С          х

        6                   25              55              55               33            4