Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập QTTB 2 Quá trình và thiết bị truyền nhiệt 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 bằn[.]
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= 30C Hỏi lượng nhiệt Q cần trao đổi Bài số Xác định hiệu số nhiệt độ trung bình tb thiết bị truyền nhiệt bố trí lưu thể chuyển động chiều ngược chiều Biết lưu thể 1: nhiệt độ t1đ=300C, t1c=200C Lưu thể 2: t2đ=25C, t2c=275C Bài số Một thiết bị truyền nhiệt có hiệu số nhiệt độ trung bình 54C Hệ số 1= 250W/m2độ, 2= 100W/m2độ ống truyền nhiệt thép có chiều dày =3mm Hệ số dẫn nhiệt =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= 80C xuống đến t1c= 40C với suất G= 7200 kg/h Nhiệt dung riêng dung dịch Cp= 4500J/kg.độ Môi chất làm lạnh có nhiệt độ đầu t2d= 20C nhiệt độ cuối t2c= 50C 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 80C Dùng nước để làm lạnh, nhiệt độ đầu nước tnd= 16C nhiệt độ cuối nước tnc= 40C 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= 90C xuống đến t1c= 45C với suất G1= 9000 kg/h Nhiệt dung riêng dung dịch Cp= 3350J/kg.độ Môi chất làm lạnh có nhiệt độ đầu t2d= 25C nhiệt độ cuối t2c= 45C , 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 m Nhiệt độ tường 127C nhiệt độ tường 27C Một tường thép =0,8, tường đồng =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 m Nhiệt độ tường 257C nhiệt độ tường 27C Một tường thép =0,79, tường đồng =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 1 mm, chiều dày lớp bảo ôn 2 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 ôn t3 mặt ngồi lớp bảo ơn t4 Cho 1 = mm ; 2 = 50 mm ; Hệ số dẫn nhiệt thép th = 40 kcal/mhđộ ; lớp bảo ôn b = 0,1 kcal/mhđộ; Hệ số cấp nhiệt : phía nước 1 = 200 kcal/m2hđộ; phía khơng khí 2 = bx+đl = kcal/m2hđộ 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 t 1đến t2 Nước làm lạnh có nhiệt độ t đ, tc, khối lượng riêng nitơ N = 1,25 kg/m3, nước n = 1000 kg/m3, nhiệt dung nitơ C = 0,25 kcal/kgđộ, nước kcal/kgđộ Hệ số truyền nhiệt K = 60 kcal/m 2hđộ Năng suất tính theo khí nitơ m 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/m 2hdộ, nhiệt dung Toluen 0,43 kcal/kgđộ, hiệu số nhiệt độ trung bình hai lưu thể ttb = 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 dòng = 0,64 trở lực = 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 lò 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 lị đến tường lị 1=34,8W/m2 0C; từ tường lị vào khơng khí xung quanh 2=16,2W/m2 0C; Hệ số dẫn nhiệt lớp gạch chịu nhiệt 1=1,16W/m0C, lớp gạch thường 2=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 TB 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 hoà 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 ... nhi? ?t lượng trao đổi xạ nhi? ?t hai t? ?ờng có bề m? ?t m Nhi? ?t độ t? ?ờng 25 7C nhi? ?t độ t? ?ờng 27 C M? ?t tường th? ?p =0,79, t? ?ờng đồng =0 ,22 Hệ số xạ v? ?t đen tuy? ?t đối C0 = 5,7W/m2 ( 0K)4 Bài số M? ?t thi? ?t. .. Cho m = 20 0 kg/h, t? ? = 15 C Bài số 14 Xác định vận t? ??c dòng nước chảy ống t? ?ơng ứng ? ?p su? ?t p1 = 114,8 103N/m2 p2 = 117, 103 N/m2 Bi? ?t ? ?p su? ?t thuỷ t? ?nh ống dẫn ptt = 1,15 at Bài số 15 T? ?nh lưu... thi? ?t bị truyền nhi? ?t có thành dày 1 mm, chiều dày l? ?p bảo ôn ? ?2 mm Ch? ?t lỏng chảy bên thi? ?t bị có nhi? ?t độ t1 Bên ngồi l? ?p bảo ơn có nhi? ?t độ t5 (nhi? ?t độ mơi trường) T? ?nh nhi? ?t độ m? ?t tường t2 ,