ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.10.2025
Просмотров: 740
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
582 488,8 |
|
|
|
t" |
1 0,425 488,8 |
488,8 582 |
0,4252 |
|
|
|
11,36 |
|||||
|
|
|||||||||||
3 |
|
|
174,84 |
102 |
102 |
|
174,84102 |
|
||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
488,8 488,8 582 |
|
|
|
582 488,8 |
|
||||
|
1 0,0861 |
0,08612 |
|
1026 |
||||||||
|
||||||||||||
|
|
174,84 |
102 |
102 |
|
174,84102 |
|
|||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
770,6 269,80C.
Задача №35
Определить необходимую длину труб теплообменника, обеспечивающую охлаждение греющего газа в условиях задачи №34 до конечной температуры 2500С. Найти также конечные
температуры t" |
иt" |
нагреваемых газов. |
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
|
|
Пользуясь решением задачи №34, имеем при l 0; |
t |
t' |
: |
|||
|
|
|
|
1 |
1 |
|
500 0,188 A 1,24 B C; |
|
|
(1) |
|||
l 1; t t"; 250 |
0,188 Ae0,425 l 1,24 B e 0,0861l C; |
|
(2) |
|||
1 |
1 |
|
|
|
|
|
l 1; t |
t' ; 120 Ae0,425 l B e 0,0861l C; |
|
|
(3) |
||
2 |
2 |
|
|
|
|
|
l 1; t |
t'; 60 2,66 Ae0,425 l 1,04386 B e 0,0861l |
C; |
(4) |
|||
3 |
3 |
|
|
|
|
|
Решая совместно уравнения (2) , (3) и (4) получим:
A e0,425 l 24,207; B e 0,0861 l 661,5; C 565,7
Подставив значения А, В, С в уравнение (1) , получим:
- 55 -
www.mitht.ru/e-library
1065,7 4,55 e 0,425 l 820,26 e0,0861l;
Решив уравнение, получим: l= 3,055м ; А = 6,608 ; В = 860,53 ;
t |
t" |
при |
l 0 t" |
= 6,608 + 860,53-565,7 = 301,50C ; |
2 |
2 |
|
2 |
|
t |
t" |
при |
l 0 |
|
3 |
3 |
|
|
|
t" |
= -2,66 6,608 + 1,0436 860,53 - 565,7 = 314,80C; |
|||
3 |
|
|
|
|
Задача №36
В теплообменнике с одним ходом в межтрубном простран-
стве и двумя ходами потока внутри труб (смешанный ток 1-2)
первый поток охлаждается от 3850С до 2350С, а второй от 2000С
до 2800С. Требуется определить среднюю разность температур.
t1' 3850C; t1" 2350C; t2' 2000C; t2" 2500C;
Из теплового баланса:
W (t' |
t") |
W |
(t" t' ); |
|
W1 |
|
|
(t2" t2' ) |
|
|
|
250 200 |
0,333; |
|
|||||||||||||
W |
(t' t") |
|
|
||||||||||||||||||||||||
1 1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
385 235 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 |
W1 |
|
1 0,333 2 |
|
1,054; |
|
|
|
|
[1.4] |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1,054 |
|
1,58; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
W |
1 0,333 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
t' |
t" |
385 250 1350C; |
2 |
t" |
t |
' |
235 200 350C |
[1.4] |
|||||||||||||||||||
1 |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
||||||
- 56 -
www.mitht.ru/e-library
|
|
|
( 1 2) |
|
|
|
|
1,58 (135 100) |
480C |
|
|
1( 1) 2( 1) |
|
|
1,35 2,58 35 0,58 |
||||||
1 2 |
|
ln |
|
|
ln |
|
||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
35 2,58 135 0,58 |
|
|
||
|
2( 1) 1( 1) |
|
||||||||
Контрольный вопрос:
Как изменится средняя разность температур в случае про-
тивотока при тех же температурах?
Ответ : 1-2 при противотоке равно 74,10С
Контрольный вопрос:
Можно ли осуществить процесс по схеме смешанного тока
1-2, если один поток требуется охладить от 1300С до 200С, а
второй нагреть от 100C до 450С.
Ответ: нельзя.
Задача №37
Стальной цилиндрический вертикальный аппарат диамет-
ром Дап 1м и высотой H 2,5 м наполнен на 80% водным раствором NaOH (концентрация a 20%) с температурой t1' 300C. Для нагревания раствора до t1" 1000C внутри аппара-
та (равномерно по высоте слоя жидкости) расположен стальной змеевик из трубы диаметром d 38 1,5мм и общей длиной 30 м (средний диаметр витков 750 мм). Обогрев производится пото-
ком даутерма, циркулирующим внутри змеевика со скоростью
- 57 -
www.mitht.ru/e-library
wd 0,8 |
м |
' |
0 |
|
|
. Начальная температура даутерма t2 |
200 |
C. Внутри |
|
с |
||||
аппарата |
имеется лопастная мешалка с размахом |
лопастей |
||
d 600мм, вращающаяся со скоростью 120 об/мин. Температу-
ра раствора в объеме постоянна. Требуется определить про-
должительность нагревания ( , с) и расход даутерма.
Для расчета коэффициента теплопередачи от поверхно-
сти змеевика к раствору воспользоваться формулой:
Nu 0,87 Re0,62 Pr13 ж 0,14
жж ж ст
Решение:
ж 1,54мПа с; ж 1193 |
кг |
; |
[1,4] |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n d2 |
ж |
|
2 (0,6)2 1193 |
3 |
|
c |
ж |
|
ж |
|
||||||
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Re |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
557,810 |
; Pr |
|
|
|
|
; |
|
|
ж |
|
|
1,5410 3 |
|
|
ж |
|
||||||||||
|
ж |
|
|
|
|
|
|
|
ж |
|
|
|
|||||||
с |
|
|
|
1,31 |
|
кДж |
; [2] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
моль К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
тв.NaOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
cж ств. a (1 a) св 0,21,31 0,8 4,19 3,61кДжкг К
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
8 |
с |
|
ж |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3,5810 |
ж |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ж(300С) |
|
ж |
ср |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
8 |
|
3 |
1193 |
3 |
|
Вт |
|
||
3,5810 |
11933,610 |
|
0,6 |
|
|
; |
||||
|
м К |
|||||||||
|
|
|
|
20,2 |
|
|
|
|||
|
3,6103 1,5410 3 |
|
ж 0,14 |
|
|
|
||||
Pr |
|
|
9,3; |
|
|
1; |
|
|||
|
0,6 |
ст |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
- 58 - |
|
|
|
|
|
|
|
|
www.mitht.ru/e-library |
||||||
Mср |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
20,2; |
|
|
|
|||||
|
a |
|
1 a |
0,2 |
|
1 0,2 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
Mтв |
|
|
Mв |
|
40 |
|
18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Nu |
0,87 |
(557,8103)0,62 9,30,333 7200; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nu |
|
Dап |
|
|
|
Nu |
|
7200 0,6 |
|
Вт |
|
|||||||||||||
|
1 |
|
|
; |
|
|
ж |
ж |
|
|
1 |
|
4320 |
|
|
; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м2 |
К |
|||||||||||||
ж |
|
|
ж |
|
|
|
1 |
|
|
Dап |
|
|
|
|
||||||||||
Расход тепла: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Q V |
ж |
с (t" t') |
|
|
ап |
H |
|
ж |
с |
(t" t') |
|
|
||||||||||||
|
4 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
ж |
|
|
|
ж |
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ж |
1 1 |
|
|
|
|||||
2,5 0,83,1414 2 11933,61(100 30) 473103кДж
Молекулярная масса даутерма Mд 165,8кмолькг ; Теплоемкость
даутерма с 1,591кДж; Плотность даутерма |
д |
1060 |
кг |
; Вяз- |
||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
кг К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м3 |
||||||
кость даутерма д 0,42мПа с; |
|
[2,3] |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Re |
|
|
wд dвн д |
|
0,83510 |
3 1060 |
70670; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
д |
|
|
|
|
д |
|
|
|
0,4210 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
3 |
|
|
1060 3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
4,2210 |
1,59110 |
1060 |
|
|
|
|
|
0,132 |
|
; |
|
|
[1] |
|||||||||||||||||
|
|
|
м К |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
165,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Pr |
cд д |
|
1,591103 0,4210 3 |
5,06; |
|
|
|
|
[1] |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
д |
|
|
|
|
|
|
0,132 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Nu 0,023 Re0,8 |
Pr0,4 |
0,023(70760)0,8 (5,06)0,4 319; |
[1] |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nu |
3,19 0,132 |
|
|
|
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
д д |
|
|
|
|
|
|
1204 |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
d |
вн |
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3510 |
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
- 59 -
www.mitht.ru/e-library