Inżynieria chemiczna - ćwiczenia
Zestaw zadań nr 1
1. Obliczyć średnicę zastępczą przestrzeni międzyrurowej wymiennika ciepła, składającego się z 61 rur
o Å›rednicy 38×2.5 mm. WewnÄ™trzna Å›rednica pÅ‚aszcza jest równa 625 mm. Odp. 0,288m
2. ChÅ‚odnica skÅ‚ada siÄ™ z 19 rur o Å›rednicy 20×2 mm. Do przestrzeni rurowej dopÅ‚ywa woda ruro-
ciÄ…giem
o Å›rednicy 57×3.5 mm. PrÄ™dkość przepÅ‚ywu wody w rurociÄ…gu wynosi 1.4m/s. Woda pÅ‚ynie z doÅ‚u do
góry. Obliczyć prędkość przepływu wody w rurach chłodnicy. Odp. 0,169m/s.
3. ChÅ‚odnica skÅ‚ada siÄ™ z dwóch koncentrycznych rur o Å›rednicach 29×2.5 mm oraz 54×2.5mm.Przez
rurÄ™
wewnętrzną przepływa 3.73 t/h solanki o gęstości 1150 kg/m3. W przestrzeni międzyrurowej płynie
160 kg/h gazu pod ciśnieniem 5 at o średniej temperaturze 0oC. Gęstość gazu w warunkach normal
nych ( 0oC, 760 mm Hg ) wynosi 1.2 kg/m3. Obliczyć liniowe prędkości przepływu gazu i cieczy.
Odp. 1,99m/s i 6,13m/s.
4. W przestrzeni międzyrurowej płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła o średnicy płaszcza 0.53m
płynie z prędkością 0.3 m/s woda o średniej temperaturze 60oC. W płaszczu znajduje się 61 rur
o średnicy zewnętrznej 33 mm. Określić charakter przepływu wody, jeżeli jej gęstość wynosi
983 kg/m3 a lepkość 0.47Å"10-3 PasÅ"s. Odp. Re=159873
5. Określić charakter przepływu cieczy w przestrzeni międzyrurowej wymiennika ciepła typu
 rura w rurze , którego wewnÄ™trzna rura ma Å›rednicÄ™ 25×2 mm, zewnÄ™trzna 51×2.5 mm, masowe
natÄ™-
żenie przepÅ‚ywu cieczy wynosi 3730 kg/h, jej gÄ™stość1150 kg/m3 a lepkość 1.2Å"10-3 PaÅ"s.
Odp. Re=48642
6. Przez poziomy rurociąg złożony z dwóch odcinków rur o średnicach wewnętrznych 30 i 15 mm
przepływa 0.9t/h wody. Obliczyć zmianę ciśnienia i stosunek prędkości liniowych przy przejściu
wody z rury o większej średnicy do rury o mniejszej średnicy. Stratę ciśnienia na tarcie pominąć.
Odp. w /w = 0,25 "p = -938,1 Pa
1 2
7. Prostym rurociÄ…giem o Å›rednicy 0.1 m pÅ‚ynie woda o gÄ™stoÅ›ci 1000 kg/m3 i lepkoÅ›ci 10-3 PaÅ"s, w iloÅ›-
ci 30 t/h. Obliczyć, pod jakim kątem nachylony jest rurociąg, jeżeli różnica ciśnień statycznych na
po-
 czątku i końcu przewodu wynosi 104 Pa a różnica wysokości równa jest 1 m. Odp. 28o lub
0,29o.
8. Poziomym rurociÄ…giem o dÅ‚ugoÅ›ci 1000 m i Å›rednicy 20×1.5 mm przepÅ‚ywa roztwór gliceryny
( Á=1050 kg/m3, ·= 10-2 PaÅ"s ). Obliczyć różnicÄ™ ciÅ›nieÅ„ na koÅ„cach rurociÄ…gu, jeżeli prÄ™dkość
przepływu cieczy wynosi 0.8 m/s. Odp. "p = 885460 Pa.
9. Obliczyć ciśnienie na początku rurociągu, jeżeli ciśnienie na jego końcu wynosi 1 bar. Wysokość
rurociągu na początku wynosi 10 m a na końcu 4 m nad poziomem odniesienia. Średnica rurociągu
jest 100 razy mniejsza od jego długości i wynosi 0.4 m. Objętościowe natężenie przepływu cieczy
o gęstości 1040 kg/m3 wynosi 1m3/s. Współczynnik oporu wynosi 0.02. Odp. "p = 4648,5
Pa