Bài tập QTTB 2 giao tren lop Bài tập QTTB 2 Quá trình và thiết bị truyền nhiệt Bài số 1 Một thiết bị truyền nhiệt loại ống lồng ống, dùng để làm lạnh một lưu thể với lưu lượng bằng G=3600kg/h Nhiệt du[.]
Bài tập QTTB 2: Quá trình thiết bị truyền nhiệt Bài số Một thiết bị truyền nhiệt loại ống lồng ống, dùng để làm lạnh lưu thể với lưu lượng G=3600kg/h Nhiệt dung riêng Cp=3900J/kg.độ Nhiệt độ đầu lưu thể tđ=80 °C, nhiệt độ cuối tc= 30°C Hỏi lượng nhiệt Q cần trao đổi Bài số Xác định hiệu số nhiệt độ trung bình Δtb thiết bị truyền nhiệt bố trí lưu thể chuyển động chiều ngược chiều Biết lưu thể 1: nhiệt độ t1đ=300°C, t1c=200°C Lưu thể 2: t2đ=25°C, t2c=275°C Bài số Một thiết bị truyền nhiệt có hiệu số nhiệt độ trung bình 54°C Hệ số α1= 250W/m2độ, α2= 100W/m2độ ống truyền nhiệt thép có chiều dày β=3mm Hệ số dẫn nhiệt λ=50 W/m.độ Bề mặt truyền nhiệt 25m2 Hỏi lượng nhiệt Q trao đổi bao nhiêu? Bài số Bề mặt truyền nhiệt để làm lạnh dung dịch có nhiệt độ t1d= 80°C xuống đến t1c= 40°C với suất G= 7200 kg/h Nhiệt dung riêng dung dịch Cp= 4500J/kg.độ Môi chất làm lạnh có nhiệt độ đầu t2d= 20°C nhiệt độ cuối t2c= 50°C Hệ số truyền nhiệt K=320W/m2độ Bố trí lưu thể chuyển động ngược chiều Bài số Xác định bề mặt truyền nhiệt F thiết bị ngưng tụ benzen suất 3100 kg/h ẩn nhiệt ngưng tụ r= (95,5 x 4190) J/kg Nhiệt độ benzen 80°C Dùng nước để làm lạnh, nhiệt độ đầu nước tnd= 16°C nhiệt độ cuối nước tnc= 40°C Hệ số truyền nhiệt K=550W/m2độ Bài số Bề mặt truyền nhiệt F lượng nước G2 cần dùng để làm lạnh dung dịch có nhiệt độ t1d= 90°C xuống đến t1c= 45°C với suất G1= 9000 kg/h Nhiệt dung riêng dung dịch Cp= 3350J/kg.độ Môi chất làm lạnh có nhiệt độ đầu t2d= 25°C nhiệt độ cuối t2c= 45°C , nhiệt dung riêng nước CPn=4190j/kgđộ Hệ số truyền nhiệt K=290W/m2độ Bố trí lưu thể chuyển động ngược chiều Bài số Xác định nhiệt lượng trao đổi xạ nhiệt hai tường có bề mặt m2 Nhiệt độ tường 127°C nhiệt độ tường 27°C Một tường thép ε=0,8, tường đồng ε=0,2 Hệ số xạ vật đen tuyệt đối C0 = 5,7W/m2 ( 0K)4 Bài số Xác định nhiệt lượng trao đổi xạ nhiệt hai tường có bề mặt m2 Nhiệt độ tường 257°C nhiệt độ tường 27°C Một tường thép ε=0,79, tường đồng ε=0,22 Hệ số xạ vật đen tuyệt đối C0 = 5,7W/m2 ( 0K)4 Bài số Một thiết bị truyền nhiệt có thành dày δ1 mm, chiều dày lớp bảo ôn δ2 mm Chất lỏng chảy bên thiết bị có nhiệt độ t1 Bên ngồi lớp bảo ơn có nhiệt độ t5 (nhiệt độ mơi trường) Tính nhiệt độ mặt tường t2, tường lớp bảo ơn t3 mặt ngồi lớp bảo ôn t4 Cho δ1 = mm ; δ2 = 50 mm ; Hệ số dẫn nhiệt thép λth = 40 kcal/mhđộ ; lớp bảo ôn λb = 0,1 kcal/mhđộ; Hệ số cấp nhiệt : phía nước α1 = 200 kcal/m2hđộ; phía khơng khí α2 = αbx+αđl = kcal/m2hđộ q = 113,4 (kcal/m2 h) Bài số 10 Dùng nhiệt sản phẩm Cracking để làm nóng dầu mỏ qua thiết bị trao đổi nhiệt Tính hiệu số nhiệt độ trường hợp xuôi chiều ngược chiều Cho nhiệt độ đầu cuối sản phẩm Cracking tff = 300 ° C, tc = 200 ° C dầu mỏ t1 = 25 ° C t2 = 175 ° C Bài số 11 Tính lượng nước lạnh cần thiết bề mặt truyền nhiệt thiết bị gia nhiệt loại ống chùm, để làm lạnh khí nitơ từ nhiệt độ t1đến t2 Nước làm lạnh có nhiệt độ tđ, tc, khối lượng riêng nitơ ρN = 1,25 kg/m3, nước ρn = 1000 kg/m3, nhiệt dung nitơ C = 0,25 kcal/kgđộ, nước kcal/kgđộ Hệ số truyền nhiệt K = 60 kcal/m2hđộ Năng suất tính theo khí nitơ m m3/h Cho t1 = 76 ° C ; t2 = 31 ° C ; tđ = 16 ° C ; tc = 26 ° C ; m = 1240 m3/h Bài số 12 Để làm lạnh m kg Toluen bể chứa từ nhiệt độ 105 ° C xuống 25 ° C, người ta dùng gia nhiệt ống xoắn có bề mặt truyền nhiệt F m2 Nước lạnh chảy ống xoắn có nhiệt độ đầu 13 ° C nhiệt độ trung bình cuối 18,8 ° C Tính lượng nước lạnh chảy ống thời gian làm lạnh Biết hệ số truyền nhiệt K = 220 kcal/m2hdộ, nhiệt dung Toluen 0,43 kcal/kgđộ, hiệu số nhiệt độ trung bình hai lưu thể Δttb = 36,4 ° C; cho m = 1400 kg, F = 3,2 m2 Bài số 13 Khí amoniak nhiệt độ 95 ° C thổi qua thiết bị gia nhiệt với lưu lượng m kg/h ngưng tụ 30 ° C Tính lượng nướnc lạnh cần thiết để ngưng tụ amoniak có nhiệt độ 95 ° C, hiệu số nhiệt độ hai lưu thể bé ° C, nhiệt độ đầu nước lạnh tđ Tính lượng nước cần thiết nhiệt độ trung bình hai lưu thể Biết hàm nhiệt khí amoniak 95 ° C 393 kcal/kg 30 ° C 350 kcal/kg, amoniak lỏng 30 ° C 77 kcal/kg Cho m = 200 kg/h, tđ = 15 ° C Bài số 14 Xác định vận tốc dòng nước chảy ống tương ứng áp suất p1 = 114,8 103N/m2 p2 = 117, 103 N/m2 Biết áp suất thuỷ tĩnh ống dẫn ptt = 1,15 at Bài số 15 Tính lưu lượng 10 m cột nước 20oC chảy qua lỗ đáy bình Biết trình chảy, mực nước bình ln cố định Lỗ đáy bình có đường kính 0,1m Dịng chảy qua lỗ có hệ số thắt dịng ε = 0,64 trở lực ξ = 0,06 Bài số 16 Tường lò đốt gồm lớp: Lớp gạch chịu nhiệt dầy 500mm; lớp gạch thường dầy 250 mm Nhiệt độ bên lị: 13000C, bên ngồi lị 250C Hãy xác định: a, Tổn thất nhiệt 1m2 bề mặt tường lò b, Nhiệt độ lớp giới hạn lớp gạch Cho biết: Hệ số cấp nhiệt từ khói lò đến tường lò α1=34,8W/m2 0C; từ tường lò vào khơng khí xung quanh α2=16,2W/m2 0C; Hệ số dẫn nhiệt lớp gạch chịu nhiệt λ1=1,16W/m0C, lớp gạch thường λ2=0,58W/m0C Bài số 17 Trong thiết bị ngưng tụ gián tiếp kiểu ống chùm thẳng đứng để ngưng tụ Benzen (C6H6) áp suất thường thành lỏng nhiệt độ : 80,10C, suất 1000kg/h Hơi Benzen ống từ xuống Nước lạnh ống từ lên có nhiệt độ t2d = 220C, t2c = 320C Hãy xác định: a, Hiệu số nhiệt độ trung bình ΔTB trình? b, Lượng nước lạnh G2, biết ẩn nhiệt ngưng tụ Benzen áp suất thường r= 395,7 kj/kg, nhiệt dung riêng nước lạnh C= 4,18 kj/kg 0C Bài số 18 Hãy xác định bề mặt truyền nhiệt thiết bị đun nóng gián tiếp nước bão hồ nhiệt độ t1=1350C = nhiệt độ nước ngưng tụ Glyxêrin suất 1500kg/h đun từ nhiệt độ t2d= 180C đến t2c = 90 0C Cho biết hệ số truyền nhiệt thiết bị K= 274,12 W/m2 0C Nhiệt dung riêng Glyxêrin C2= 2,55 kj/kg 0C ... xạ nhiệt hai tường có bề mặt m2 Nhiệt độ tường 25 7°C nhiệt độ tường 27 °C Một tường thép ε=0,79, tường đồng ε=0 ,22 Hệ số xạ vật đen tuyệt đối C0 = 5,7W/m2 ( 0K)4 Bài số Một thiết bị truyền nhiệt... đổi xạ nhiệt hai tường có bề mặt m2 Nhiệt độ tường 127 °C nhiệt độ tường 27 °C Một tường thép ε=0,8, tường đồng ε=0 ,2 Hệ số xạ vật đen tuyệt đối C0 = 5,7W/m2 ( 0K)4 Bài số Xác định nhiệt lượng trao... = 16 ° C ; tc = 26 ° C ; m = 124 0 m3/h Bài số 12 Để làm lạnh m kg Toluen bể chứa từ nhiệt độ 105 ° C xuống 25 ° C, người ta dùng gia nhiệt ống xoắn có bề mặt truyền nhiệt F m2 Nước lạnh chảy