Решение задачи 5.1 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова
Решение задачи 5.1 по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова
5.1. Рассчитать удельный расход сухого насыщенного водяного пара при выпаривании воды под атмосферным давлением и под вакуумом (разрежением) 0,8 кгс/см 2 . Абсолютное давление греющего водяного пара в обоих случаях рабс = 2 кгс/см 2 . Вода поступает на выпарку: а) при температуре 15 °С; б) подогретой до температуры кипения.
Прошу обратить внимание , что при покупке решений задач по ПАХТ на сайте
Вам в почту приходит не сам файл решения, а ссылка на файл решения, который нужно скачать по этой ссылке СНАЧАЛА НА ЖЕСТКИЙ ДИСК своего компьютера.
Открывать и просматривать решения задач нужно с жесткого диска своего компьютера.
Файл решения приходит к Вам в трёх вариантах:
1 — ссылка — это формат ПДФ.
2 — ссылка — это архив, который нужно распаковать и уже там будет решение в ворде .
3 — ссылка — это архив, который нужно распаковать и уже там будет решение в ПДФ.
Если у Вас нет опыта оплаты и получения заказа через платежную систему «Робокасса», то Вы можете посмотреть видеролик на этой странице, где эта процедура подробно рассмотрена.
Если у Вас возникли вопросы и что-то не получается
Вы всегда можете задать вопрос через форму обратной связи задать вопрос
Источник статьи: http://diplom-berezniki.ru/320-reshenie-zadachi-51-po-paht-iz-zadachnika-pavlova-romankova-noskova.html
Решение задач по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова РАЗДЕЛ 5
Я профессионально решаю задачи по ПАХТ
Решение задач по ПАХТ из задачника Павлова Романкова Носкова Заказать
быстрый переход к решению задачи по номеру задачи
5.1. Рассчитать удельный расход сухого насыщенного водяного пара при выпаривании воды под атмосферным давлением и под вакуумом (разрежением) 0,8 кгс/см 2 . Абсолютное давление греющего водяного пара в обоих случаях рабс = 2 кгс/см 2 . Вода поступает на выпарку: а) при температуре 15 °С; б) подогретой до температуры кипения.
5.2. Производительность выпарного аппарата по исходному раствору 2650 кг/ч. Концентрация исходного раствора 50 г/л воды. Концентрация выпаренного раствора 295 г на 1 л раствора. Плотность выпаренного раствора 1189 кг/м 3 . Найти производительность аппарата по выпаренному раствору.
5.3. Как изменится производительность выпарного аппарата, если на стенках греющих труб отложится слой накипи толщиной 0,5 мм? Коэффициент теплопередачи К для чистых труб равен 1390 Вт/(м 2 -К). Коэффициент теплопроводности накипи λ = 1,16 Вт/(м.К).
5.4. Производительность выпарного аппарата, обогреваемого насыщенным водяным паром с избыточным давлением ри;зб = 1,5 кгс/см 2 , необходимо повысить с 1200 до 1900 кг/ч (по разбавленному раствору). Выпаривание производится под атмосферным давлением, температура кипения раствора в аппарате 105°С, раствор подается на выпарку подогретым до температуры кипения. Определить, какого давления греющий пар надо подавать в аппарат. Тепловые потери не учитывать, коэффициент теплопередачи считать неизменным, так же как и конечную концентрацию раствора.
5.5. Сколько надо выпарить воды из 1500 кг раствора хлористого калия, чтобы изменить его концентрацию от 8 до 30% (масс.)?
5.6. Какое количество воды надо выпарить из 1 м 3 серной кислоты с плотностью 1560 кг/м 3 [65,2% (масс.)], чтобы получить кислоту с плотностью 3840 кг/м 3 [98,7% (масс.)]. Какой объем займет полученная концентрированная кислота?
5.7. В выпарной аппарат поступает 1,4 т/ч 9% раствора, который упаривается под атмосферным давлением до конечной концентрации 32% (масс.). Разбавленный раствор поступает на выпарку с температурой 18 °С. Упаренный раствор выводится из аппарата при 105 °С. Удельная теплоемкость разбавленного раствора 3800 Дж/(кг-К)- Расход греющего насыщенного водяного пара с избыточным давлением ризб = 2 кгс/см 2 составляет 1450 кг/ч. Влажность греющего пара 4,5%. Определить потерю теплоты в окружающую среду.
5.8. Определить удельную теплоемкость холодильной смеси, состоящей из 2 л воды, 8 кг льда и 5 кг поваренной соли.
5.9. Раствор состоит из 0,7 м 3 серной кислоты (100 %), 400 кг медного купороса (Си5О4-5Н2О) и 1,4 м 3 воды. Определить: а) удельную теплоемкость раствора; б) количество сухого насыщенного водяного пара с абсолютным давлением рабс = 2 кгс/см 2 , необходимое для нагревания раствора от 12 до 58 °С. Потери теплоты аппаратом за время нагревания раствора составляют 25 100 кДж. Удельную теплоемкость серной кислоты и медного купороса определить по формуле (5.12).
5.10. В выпарном аппарате подвергается упариванию под атмосферным давлением 2,69 т/ч 7% водного раствора. Начальная температура раствора 95 °С, конечная 103 °С Средняя температура кипения в аппарате 105 °С. Избыточное давление греющего насыщенного водяного пара ризб = 2 кгс/см 2 . Площадь поверхности теплообмена в аппарате 52 м 2 , коэффициент теплопередачи 1060 Вт/(м а -К). Тепловые потери аппарата в окружающую среду составляют 110000 Вт. Определить: а) конечную концентрацию раствора; б) расход греющего пара при влажности его 5%.
5.11. В выпарном аппарате с площадью поверхности теплообмена 30 м 2 , работающем под атмосферным давлением, непрерывно концентрируется раствор хлористого калия от 9,5 до 26,6 % (масс.). Начальная температура раствора 18 °С, избыточное давление греющего насыщенного водяного пара ризб = = 2 кгс/см 2 . Производительность аппарата вначале была 900 кг/ч (разбавленного раствора), но через некоторое время снизилась до 500 кг/ч из-за образования накипи. Пренебрегая тепловыми потерями аппарата в окружающую среду, определить толщину образовавшегося слоя накипи, приняв для накипи λ = 1,4 Вт/(м-К). Гидростатическим эффектом пренебречь.
5.12. В условиях примера 5.7 определить расход энергии при откачке вторичного пара вакуум-насосом и при откачке конденсата насосом, если вакуум в аппарате равен 0,95 кгс/см 2 .
5.13. В непрерывнодействующий однокорпусной выпарной аппарат подается 12,5% раствор сернокислого аммония, который упаривается под атмосферным давлением до 30,6% (масс.). Концентрированный раствор выходит из аппарата в количестве 800 кг/ч. Разбавленный раствор, поступающий на выпарку, подогревается в теплообменнике вторичным паром от 24 до 80 °С. Остальное количество вторичного пара идет на обогрев других производственных аппаратов (рис. 5.4). Тепловые потери выпарного аппарата составляют 6% от полезно используемого количества теплоты, т. е. от суммы (Qнаг + Qисп)- Принять Δtгс = 1К. Определить: а) расход греющего насыщенного водяного пара (с избыточным давлением ризб= 2 кгс/см 2 ), принимая его влажность 5%; б) количество вторичного пара, отбираемого на обогрев производственных аппаратов; в) требуемую площадь поверхности теплообмена (подогревателя), принимая величину коэффициента теплопередачи в нем К = 700 Вт/(м 2 -К).
5.14. Дифенил (С6Н5)2 кипит под атмосферным давлением при 255 °С. Вычислить удельную теплоту испарения, а также удельную теплоемкость жидкого дифенила.
5.15. 48% водный раствор едкого натра кипит под давлением 760 мм рт. ст. при 140 °С, а под абсолютным давлением рабо =0,2 кгс/см 2 — при 99 °С. Определить удельную теплоту испарения воды из этого раствора при давлении 0,8 кгс/см 2 , а также удельную теплоемкость раствора.
5.16. Определить температуру кипения бромбензола под абсолютным давлением рабс =0,1 кгс/см 2 по диаграмме линейности и по номограмме XIV. Определить также удельную теплоту испарения бромбензола при этом давлении.
5.17. Определить давление насыщенного пара бензальдегида при 120 °С, пользуясь диаграммой линейности.
5.18. Воспользовавшись правилом Бабо и табл XXXVI, определить температуру кипения 42,5% водного раствора азотнокислого аммония при абсолютном давлении рабс = 0,4 кгс/см 2 .
5.19. В вакуум-выпарной аппарат (рис. 5.1) поступает 10 т/ч 8% водного раствора азотнокислого аммония при температуре 74 °С. Концентрация упаренного раствора 42,5%. Абсолютное давление в среднем слое кипящего раствора рср = 0,4 кгс/см а . Избыточное давление греющего насыщенного водяного пара риаб 1 кгс/см 2 . Принять ΔtГэф = 6,1 К. Коэффициент теплопередачи 950 Вт/(м 2 . К). Потери теплоты составляют 3% от суммы (Qнаг + Qисп). Определить площадь поверхности нагрева выпарного аппарата.
5.20. По данным предыдущей задачи определить абсолютное давление в барометрическом конденсаторе, если гидравлическая депрессия ΔtГс = 1 К, а гидростатическая депрессия ΔtГэф = 6,1 К.
5.21. 2200 кг/ч разбавленного водного раствора упариваются от 7 до 24% (масс.) под атмосферным давлением. Разбавленный раствор подается в выпарной аппарат при 19 °С. Температурная депрессия 3,5 К, гидростатическая 3,0 К, гидравлическая 1,0 К. Избыточное давление греющего насыщенного водяного пара ризб = 2 кгс/см 2 . Коэффициент теплопередачи 1100 Вт/(м 2 -К). Определить требуемую поверхность теплообмена в аппарате и расход греющего пара, принимая потери теплоты в окружающую среду в размере 5% от суммы (Qнаг + Qисп) и влажность греющего пара 5%.
5.22. Как изменится производительность выпарного аппарата, работающего под атмосферным давлением, при обогреве насыщенным .водяным паром с избыточным давлением ризб = 1,2. кгс/см*, если в аппарате создать вакуум 0,7 кгс/ом 2 , а обогрев перевести на пар с избыточным давлением 0,6 кгс/см 2 ? Гидростатический эффект для среднего слоя ΔрГэф = 9,81-10 6 Па; в обоих случаях считать температурную депрессию 4 К; раствор поступает на выпарку подогретым до температуры кипения в аппарате. Коэффициент теплопередачи считать неизменным. Тепловыми потерями пренебречь.
5.23. В выпарном аппарате концентрируется водный раствор от 14 до 30% (масс.). Греющий насыщенный водяной пар имеет давление (абсолютное) 0,9 кгс/см 2 . Полезная разность температур 11,2 К. Гидростатическая депрессия ΔtГэф = 3 К. Определить часовой расход разбавленного раствора, поступающего в аппарат, если площадь поверхности теплообмена в нем 40 м 4 , а коэффициент теплоотдачи составляет 700 Вт/(м 2 -К). Разбавленный раствор поступает в аппарат подогретым до температуры кипения. Среднее давление в аппарате (абсолютное) 0,4 кгс/см*. Тепловыми потерями пренебречь.
5.24. Определить расход греющего насыщенного водяного пара (абсолютное давление 2 кгс/см 2 ) и площадь поверхности нагрева выпарного аппарата, в котором производится упаривание 1,6 т/ч раствора от 10 до 40 % (масс.). Среднее давление в аппарате (абсолютное) 1 кгс/см 2 . Разбавленный раствор поступает на выпарку при 30 °С. Полезная разность температур 12 К. Гидростатическая депрессия ΔtГэф = 4 К. Коэффициент теплопередачи 900 Вт/(м 2 -К). Тепловые потери принять равными 5 % от полезно используемого количества теплоты Qнаг + Qисп.
5.25. Раствор поташа упаривается от 8 до 36% (масс.) под вакуумом 0,2 кгс/см 2 . Начальное количество раствора 1500 кг/ч. Определить количество воды, подаваемой: а) в барометрический конденсатор; б) в поверхностный конденсатор, принимая температуру отходящего конденсата на 5 °С ниже температуры конденсации. Вода в обоих случаях нагревается от 15 до 35 °С.
5.26. В выпарном аппарате производится концентрирование водного раствора от 12 до 38% (масс.) под вакуумом (в конденсаторе) 600 мм рт. ст. (см. рис. 5.1). Расход охлаждающей воды в барометрическом конденсаторе 40 м 3 /ч, вода нагревается от 14 до 30 °С. Определить часовую производительность выпарного аппарата по разбавленному и концентрированному раствору. Температурной депрессией пренебречь. Атмосферное давление 747 мм рт. ст.
5.27. Вакуум в выпарном аппарате над раствором 0,7 кгс/см 4 , Расход разбавленного водного раствора, поступающего на выпарку, 2,4 т/ч, его концентрация 12% (масс). Конечная концентрация 32% (масс.). В барометрический конденсатор подается 38,6 м 3 /ч холодной воды с температурой 12 °С. Определить температуру воды на выходе из барометрического конденсатора. Гидравлическ
Источник статьи: http://diplom-berezniki.ru/136-reshenie-zadach-po-paxt-iz-zadachnika-pavlova-romankova-noskova-razdel-5.html
Расчет расхода пара
На предприятиях водяной пар расходуют на технологические и бытовые и силовые цели.
Для технологических целей глухой и острый пар используют как теплоноситель. Острый пар используют, например, для разваривания сырья в варильниках или нагрева и перемешивания жидкостей барботированием, для создания избыточного давления в автоклавах, а также на изменение агрегатного состояния вещества (испарение или выпаривание жидкости, сушка материалов и т.д.). Глухой пар используют в поверхностных теплообменниках с паровым обогревом. Давление пара, используемого на мясообрабатывающих предприятиях, колеблется от 0,15 до 1,2 МПа (1,5÷12 кг/см 2 ).
Для каждой технологической операции с использованием водяного пара определяют его расход по данным теплового баланса каждого теплового процесса. При этом используют данные материальных балансов продуктовых расчетов. Для периодических процессов учитывают время термообработки по каждому циклу.
В каждом конкретном случае тепловая нагрузка аппарата (затраченное тепло) может быть определена из теплового баланса процесса. Например, тепло, затраченное на нагрев продукта от начальной (tн) до конечной (tк) температуры для аппарата непрерывного действия, определяют по формуле 72:
где Q – тепло, затраченное на нагрев, Дж/с (Вт), т.е. тепловая нагрузка аппарата;
G – массовый расход продукта, кг/с;
с – удельная теплоемкость продукта при его средней температуре, Дж/кг·К;
tк, tн – начальная и конечная температура, °С;
φ – коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую
среду (φ = 1,03÷1,05).
Теплоемкость продукта выбирают либо по известным справочникам, либо рассчитывают по принципу аддитивности для многокомпонентных систем.
На изменение агрегатного состояния вещества (затвердение, плавление, испарение, конденсация) расходуется тепловая энергия, количество которой определяют по формуле 73:
где Q – количество тепла, Дж/с (Вт);
G – массовый расход продукта, кг/с;
r – теплота фазового перехода, Дж/кг.
Значение r определяют по справочным данным в зависимости от вида продукта и вида фазового перехода вещества. Например, теплота плавления льда принимается равной r0 = 335,2·10 3 Дж/кг, жира
rж = 134·10 3 Дж/кг. Теплота парообразования зависит от давления в рабочем объеме аппарата: r = f (Pa). При атмосферном давлении r = 2259·10 3 Дж/кг.
Для аппаратов непрерывного действия рассчитывают расход тепла за единицу времени (Дж/с (Вт) – тепловой поток), а для аппаратов периодического действия – за цикл работы (Дж). Чтобы определить расход тепла за смену (сутки), необходимо умножить тепловой поток на время работы аппарата в смену, сутки или на число циклов работы аппарата периодического действия и количество подобных аппаратов.
Расход насыщенного водяного пара как теплоносителя при условии его полной конденсации определяют по уравнению:
(74)
где D – количество греющего водяного пара, кг (или расход, кг/с);
Qобщ – общий расход тепла или тепловая нагрузка теплового аппарата (кДж, кДж/с), определяют из уравнения теплового баланса аппарата;
– энтальпия сухого насыщенного пара и конденсата, Дж/кг;
r – скрытая теплота парообразования, кДж/кг.
Расход острого пара на перемешивание жидких продуктов (барботирование) принимают по норме 0,25 кг/мин на 1 м 2 поперечного сечения аппарата.
Расход пара на хозяйственные и бытовые нужды по этой статье пар расходуется для нагрева воды для душей, прачечной, мытья полов и оборудования, прошпарки оборудования.
Расход пара на прошпарку оборудования и инвентаря определяют по истечению его из трубы по уравнению расхода:
(75)
где Dш – расход пара на прошпарку, кг/смену;
d – внутренний диаметр шланга (0,02÷0,03 м);
ω – скорость истечения пара из трубы (25÷30 м/с);
ρ – плотность пара, кг/м 3 (по таблицам Вукаловича ρ = f(ρ));
τ – время прошпарки, ч (0,3÷0,5 ч).
Если в уравнении принять τ = 1 ч, то расход пара определяется в кг/ч.
Расчет расхода пара по всем статьям сводят в таблицу 8.3.
Таблица 8.3 — Расход пара, кг
| Статья расхода | В час | В смену | В сутки | В год |
| Итого |
Удельный расход пара вычисляют по формуле 76:
(76)
где d – удельный расход пара, кг/т (кг/туб и т.д.);
D – расход пара, кг/ч (кг/смену, кг/сут, кг/год);
М – мощность предприятия, кг (т, туб).
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)
Источник статьи: http://studall.org/all-51086.html
