Процессы и аппараты пищевых производств

ТТ.18

Есть готовые решения этих задач, контакты

ТТЮПр13.01.23

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА№1.

Задача №1.

Требуется перекачать воду из бака с атмосферным давлением в аппарат, в котором поддерживается избыточное давление ΔP_ДОП , МПа. Производительность насоса составляет G, т/ч. Длина всего трубопровода с учетом местных сопротивлений — ℓ, м. Трубопровод, по которому происходит движение воды от бака к аппарату, имеет размер диаметра d_ТР , мм и толщину d,мм. Материал, из которого изготовлен трубопровод – сталь с небольшой коррозией. На трубопроводе установлены: диафрагма (d_ОТВ=51,3мм), две задвижки и четыре отвода под углом 90°, что позволяет определить общий коэффициент местных сопротивлений, который будет равен Σξ =0,5 + 1,0 + 8,25 + 2 · 0,5 + 4 · 0,23 = 11,7 Высота подъема воды – h_ПОД , м , динамический коэффициент вязкости ее при 20°C μВ =10-3 Па · с, плотность ρ_В = 1000 кг/м3. Определить мощность, потребляемую насосом, приняв общий КПД, равным η =0,65.

Задача 2.

Определить площадь поверхности фильтрования F_Ф на фильтр-прессе, если требуется отфильтровать G тонн виноматериалов за τ_ф = 3 часа. При экспериментальном фильтровании на лабораторном фильтр – прессе таких же виноматериалов в тех же условиях константы фильтрования составили С = 1,4 · 10^-3 м³/м²; К = 20 · 10^-4 м²/ч. Плотность виноматериалов ρ_В = 1080 кг/м³. Изобразить схему фильтр-пресса. Исходные данные выбираются по последней цифре шифра.

Задача № 2.

Определить поверхность теплообмена (F) одноходового кожухотрубного теплообменника, количество трубок и их длину для нагревания 10%-ного этилового спирта при массовом расходе его G,т/ч от t_Н до t_К водой, протекающей в межтрубном пространстве и имеющей начальную температуру t _Н = 800°C. Скорость 10%-ного раствора этилового спирта можно принять равной w = 0,5 м/с, диаметр нагревательных трубок d = 25·2,5 мм, коэффициент теплоотдачи от горячей воды к стенке трубок – α₁ = 800, Вт/м²К, термическое сопротивление загрязнений с обеих сторон стенки r = 0,00067 м²·К/Вт. Кроме того, необходимо изобразить:

1) график изменения температур теплоносителей (воды и раствора этилового спирта), приняв противоточное направление теплоносителей;

2) схему кожухотрубного теплообменника.

Задача 3.

Определить поверхность теплообмена (F) одноходового кожухотруного теплообменника, количество трубок и их длину для нагревания 10%-ного этилового спирта при массовом рас ходе его G, т/ч от t_Н до t_К водой, протекающей в межтрубном пространстве и имеющей начальную температуру  = 80°С.

Скорость 10%-ного раствора этилового спирта можно принять равной w = 0,5 м/с, диаметр нагревательных трубок d = 25 х 2,5 мм, коэффициент теплоотдачи от горячей воды к стенке трубок – α₁ = 800, Вт/м² К, термическое сопротивление загрязнений с обеих сторон стенки r = 0,00067 м² · К/Вт.

Кроме того, необходимо изобразить:

1) график изменения температур теплоносителей (воды и раствора этилового спирта), приняв противоточное направление теплоносителей;

2) схему кожухотрубного теплообменника.

Задача № 3.

Рассчитать непрерывно действующую сушилку, работающую по нормальному действительному сушильному процессу, при следующих данных:

1. Производительность сушилки по влажному материалу                     G₁, кг/ч

2. Начальная влажность материала                                                             W₁, %

3. Конечная влажность материала                                                                W₂, %

4. Теплоемкость высушенного материала                                                   C_М, кДж/(кг·K)

5. Масса транспортного устройства                                                              М_ТР, кг

6. Теплоемкость транспортного устройства                                                C_ТР, кДж/(кг·K)

7. Температура материала на входе в сушилку                                          t_М1,°C

8. Температура материала на выходе из сушилки                                     t_М2,°C

9. Температура транспортного устройства на входе  в сушилку            t_ТР1,°C

10. Температура транспортного устройства на выходе из сушилки      t_ТР2,°C

11. Температура наружного воздуха                                                              t₀,°C

12. Температура воздуха на выходе из калорифера                                   t₁,°C

13. Температура воздуха на выходе из сушилки                                         t₂,°C

14. Относительная влажность наружного воздуха                                       φ₀ ,%

15. Тепловые потери в окружающую среду от                                              æ, %

суммы всех остальных слагаемых теплового баланса

16. Давление греющего пара                                                                              P_Г, МПа

Требуется рассчитать:

1. Расход воздуха                                                                                                  L, кг/ч

2. Расход теплоты                                                                                                 Q, кДж/ч

3. Расход греющего пара в калорифере                                                           Д, кг/ч

4. Дать схемы процессов для теоретической и действительной сушилок в I-d диаграмме

Задача 4.

Рассчитать однокорпусной выпарной аппарат по следующим данным:

1. Количество свежего водного раствора, поступающего на упаривание – G_Н, т/ч.
2. Концентрация сухих веществ в свежем растворе – х_Н, % масс.
3. Концентрация сухих веществ в упаренном растворе – х_К, % масс.
4. Температура свежего раствора – t_Н, °С.
5. Температура кипения раствора – t_К, °С.
6. Теплоемкость раствора – С_р, кДж/кг · К.
7. Давление греющего пара – Р_Г, МПа.
8. Давление пара в аппарате – Р_ВТ, МПа.
9. Коэффициент теплопередачи – К, Вт/м² К.
10. Коэффициент, учитывающий теплопотери от полезно затраченной теплоты – æ, %.

Требуется определить:

1. Массу упаренного раствора – G_К кг/ч.
2. Массу выпаренной воды – W, кг/ч.
3. Расход греющего пара – Д, кг/ч.
4. Удельный расход греющего пара – d, кг/кг.
5. Полезную разность температур – Δt_{ПОЛЕЗН.} К
6. Поверхность теплообмена выпарного аппарата – F, м².

 Задача 5

Рассчитать ректификационную колонну непрерывного действия для разделении смеси этиловый спирт – вода по следующим данным:

1. Количество поступающего на ректификацию раствора – G_f, кг/ч.
2. Содержание спирта в исходном растворе – а_f, % масс.
3. Содержание спирта в дистилляте – а_d, % масс.
4. Содержание спирта в кубовом остатке – а_w, % масс.
5. Коэффициент избытка флегма – σ.
6. КПД тарелки – η.
7. Давление греющего пара – Р_Г, МПа.
8. Расстояние между тарелками – h = 300 мм.
9. Давление в колонне атмосферное.

 Требуется определить:

1. Количество дистиллята – G_d, кг/ч.
2. Количество кубового остатка – G_w, кг/ч.

3.Число действительных тарелок – n_Д, шт.

4. Высоту колонны – Н, м.
5. Диаметр колонны – D_К, м.
6. Расход греющего пара – Д, кг/ч.

Задача 6

Рассчитать непрерывно действующую сушилку, работающую по нормальному действительному сушильному процессу, при следующих данных:

1. Производительность сушилки по влажному материалу G₁, кг/ч
2. Начальная влажность материала W₁, %
3. Конечная влажность материала W₂, %
4. Теплоемкость высушенного материала С_М, кДж/(кг · К)
5. Масса транспортного устройства М_ТР, кг
6. Теплоемкость транспортного устройства С_ТР, кДж/(кг · К)
7. Температура материала на входе в сушилку t_М1, °С
8. Температура материала на выходе из сушилки t_М2, °С
9. Температура транспортного устройства на входе в сушилку t_ТР1, °С
10. Температура транспортного устройства на выходе из сушилки t_ТР2, °С
11. Температура наружного воздуха t, °С
12. Температура воздуха на выходе из калорифера t₁, °С
13. Температура воздуха на выходе из сушилки t₂, °С
14. Относительная влажность наружного воздуха φ, %
15. Тепловые потери в окружающую среду от суммы всех остальных слагаемых теплового баланса æ, %
16. Давление греющего пара Р_Г, МПа

Требуется рассчитать:

1. Расход воздуха L, кг/ч
2. Расход теплоты Q, кДж/ч
3. Расход греющего пара в калорифере Д, кг/ч
4. Дать схемы процессов для теоретической и действительной сушилок в I-d диаграмме

Есть готовые решения этих задач, контакты