zad inżynieria 7

1

I

i Rurociąg o średnicy 80 mm zwęża się łagodnie do średnicy 60 mm. Rurociągiem przesyłany jest sok owocowy o gęstości

1.065 g/cir.^J w ilości 5 m³/h. Manometr przeponowy wypełniony wodą i czterochlorkiem węgla wykazuje ruinie? ciśnieh równą 16 m»n CCl^ . Obliczyć współczynnik oporów miejscowych dla

danego przewężenia.

Obliczyć opory przepi ywu wody o średniej temperaturze 30 C w przestrzeni międzyrurowej wymiennika ciepła zbudowanego ze 127 -rur c średnicy zewnętrznej 36 mm. Średnica wewnętrzna płaszcza wynosi 700 mm, długość rur 3 m, a strumień wody wynosi 10.000 kg/h. Króćce doprowadzający i odprowadzający są identyczne i mają średnicę 60 mm.

Filtracja soku jabłkowego może być prowadzona w dwóch różnych filtrach pracujących przy stałym ciśnieniu. W pomiarach wstępnych uzyskano następujące wyniki: filtr A po 5 min - 800 1, po 10 min - 1500 1, filtr E odpowiednio 920 1 i 1680    1. Na którym filtrze powinna być prowadzona

f i1traćja?

Płyta stalowa ogrzewana jest gazami spalinowymi o temperaturze 200 C. Zewnętrzna temperatura płyty nie może być wyższa niż 35 C. W tym celu zostaje ona pokryta warstwą alfolu o x = 0.04 W/(mK). Obliczyć grubość warstwy alfolu przyjmując, że płyta ma grubość 5 mm i X    45    W/(mK).

Współczynnik wnikania ciepła po, obu stronach- płyty jest identyczny i wynoei a = 25 W/(afK). Temperatura otoczenia wynosi 20 C.

%

Przez wymiennik ciepła o powierzchni wymiany 10 m² pracujący dłuższy czas przepływa woda w ilości 0,6 kg/s ogrzewając się od 15 do 80^cC. Wymiennik ogrzewany jest parą o temperaturze 13C°C. Wymiennik oczyszczono i okazało się, że końcowa temperatura wody wynosi 85°C. Obliczyć jaką temperaturę powinna mieć teraz para wodna, aby woda ogrzewała się do żądanych 80°C.

Obliczyć zużycie ciekłego azotu do zamrażania 1000 kg truskawek od temp. _& pcczą tkowe j -f20°C do średniej kohecwej temp. produktu -16 C. W czasie zamrażania zużywane jest tylko ciepło parowania cieki ego azotu. Temperatura krioakopowa truskawek przy zawartości wody 6S,S% wynosi -O.Q5 C. W temp. -18°C wymrożeniu ulega 90% wody. Ciepło właściwe truskawek wynosi 3.85 kJ/(kgK), ciepło właściwe niewymrożonej fazy płynnej wynosi 3.77 kJ/CkgK), a suchej substancji wynosi 1.21 kJ/(kgK).    i ?

Dc suszarki wprowadza się 100 kg materiału w ciągu godziny i suszy się go cd 75* do 10% wilgotnością Powietrze otaczające ma temp. 20°C, p = 70% i ciśnienie lO^Pa, powietrze wylotowe ma temp. 45°C i x = 0.04 kg H^O/kg p.s. Scopieó recyrkulacji

wynosi 30%. Obliczyć moc podgrzewacza powietrza.

r\

EGZAMIN Z INŻYNIERII

1996.02.15.

f

1 f    W

I 1/Rurociąg o średnicy 80 mm zwęża się łagodnie do średnicy 60 mm. Rurociągiem przepływa ^ sok owocowy o gęstości 1085 kg/m² w ilości 5 m³/h. Manometr przeponowy wypełniony mR_vwodą i czterochlorkiem węgla wskazuje różnicę ciśnień równą 18 mm CC!₄. Obliczyć współczynnik oporów miejscowych dla danego przewężenia.

/ 2/ Obliczyć opory' przepływni wody o średniej temperaturze 80^cC w przestrzeni międzymrowej wymiennika ciepła zbudowanego ze 127 rur o średnicy zewnętrznej 38 mm. Średnica ^}vev/nętrzna płaszcza wynosi 700 mm, długość rur 3 m, a strumień wody wynosi 10.000 *'kg/h. Króćce doprowadzający i odprowadzający są identyczne i mają średnicę 60 mm.

^; 3 / Filtracja soku jabłkowego może być prowadzona w dwóch różnych filtrach pracujących przy stałym ciśnieniu. W pomiarach wstępnych uzyskano następujące wyniki: filtr A, pc 5 min - 800 dm³, po 10 min - 1500 dm³, filtr B, odpowiednio 920 dm³ i 1680 dm³. Na którym filtrze powinna być prowadzona filtracja ?

4. Rurę o średnicy zewnętrznej 50 mm należy' pokryć dwoma warstwami izolacji o grubości 30 mm każda: azbestem o przewodności cieplnej właściwej 0,1 W/(m K) i wełną mineralna o przewodności cieplnej właściwej 0,05 W/(m K). Czy kolejność pokrycia warstwami ma wpływ na straty ciepła rury ? Jeżeli tak, to w jakiej kolejności należy ułożyć warstwy materiałów izolacyjnych. Przeprowadzić odpowiednie obliczenia.

5. Przez wymiennik ciepła o powierzchni wymiany 10 m² pracujący dłuższy czas przepływa v woda w ilości 0,6 kg/s ogrzewając się od 15 do S0°C. Wymiennik ogrzewany jest parą o ''O temperaturze 130°C. Wymiennik oczyszczono i okazało się, że końcowa temperatura wody wynosi 85°C. Oblicryć jaką temperaturę powinna mieć teraz para wodna, aby woda ogrzewała się do żądanych 80°C.

ó.JJaka ilość ciekłego azotu zostanie zużyta do zamrożenia 3.000 kg brukselki od temperatury ¹ początkowej -rl5°C do średniej końcowej temperapjry -30°C, jeżeli zamrażanie odbyw: się ^/ j metodą natrysku przy ciśnieniu atmosferycznym. Podczas zamrażania zużywane jest tylko ciepło parow'ania azotu, a sprawność zamrażarki wynosi 0,8. Przyjąć ciepło właściwe niev/ymrożonej fazy płynnej 3,77 kJ/(kg K), a ciepło właściwe suchej substancji 1,21 kJ/(kgK).

7.(Obliczyć temperaturę powietrza po podgrzewaczu jeżeli parametry powietrza otaczającego są następujące: t = 20^cC, ej) = 70%, a temperatura powietrza opuszczającego suszarkę wynosi 45°C. Właściwe zużycie powietrza wynosi 100 kg p.s./kg HkO. Straty' ciepła ‘^stanowią 15% ciepła wykorzystanego. Ciśnienie atmosferyczne wynosi 10^s Pa.