zad inżynieria 7

eąi

Rurociąg o średnicy 80 mm zwęża się i agcdnie do średni_c>' 60 mm. Rurociągiea przesyp &ny jest sok owocowy o gęstości

1.065 g/cm³ w ilości 5 m³/h. Manometr przeponowy wypełniony wodą i czterochlorkiem węgla wykazuje rolnicą ciśnień równą 13 mm CC1₊. Obliczyć współczynnik oporów miejscowych ^la

danego przeważenia.

Obliczyć opory przepływu wody o średniej temperaturze SO^c w przestrzeni międzyrurowej wymiennika ciepła zbudowanego _ze 127 rur o średnicy zewnętrznej 38 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 50 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 - 600 1, po 10 min - 1500 1, filtr E odpowiednio 920 1 i 1680    1. Ha którym filtrze powinna być prowadzona

filtracja?

Płyta stalowa ogrzewana jest gazami spalinowymi ₀ 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 aifclu przyjmując, ż_e płyta ma grubość 5 mm i \_loU= <5    W/(mK).

Współczynnik wnikania ciepła po. obu stronach- płyty jest identyczny i wynosi a - 25 W/(m K). Temperatura otoczenia wynosi 20u.

Przez wymiennik ciepła o powierzchni wymiany 10 m^: pracujący dłuższy czas przepływa woda w ilości 0,6 kg/s ogrzewając się od iS do 80°C. Wymiennik ogrzewany jest parą o temperaturze 130°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. początkowej +20 C do średniej końcowej temp. produktu -16°C. W czasie zamrażania zużywane jest tylko ciepło parowania ciekłego azotu. Temperatura krioakopowa truskawek przy zawartości wody 89,9% wynosi -0.85°C. W temp. -1B°C wymrożeniu ulega 90% wody. Ciepło wł aściwe truskawek wynosi 3.85 kJ/(kgK), ciepło właściwe niewymrożonej fazy płynnej wynosi 3.77 kJ/(kgK), a suchej substancji wynosi 1.21 kJ/(kgK). j ;]

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

wynosi 30%. Obliczyć moc podgrzewacza powietrza.

f / EGZAMIN Z INŻYNIERII

g.

|"    1996.02.15.    '7

_v j 1/Rurociąg o średnicy 80 mm zwęża się łagodnie do średnicy 60 mm. Rurociągiem przepływa N ' ^ sok owocowy o gęstości 1085 kg/m³ w ilości 5 m³/h. Manometr przeponow7 wypełniony w_.wodą i czterochlorkiem węgla wskazuje różnicę ciśnień równą 18 mm CC!.,. Obliczyć ..współczynnik oporów miejscowych dla danego przewężenia.

2/ Obliczyć opory' przepływni wody o średniej temperaturze 80°C w przestrzeni międzyrurowej "7 wymiennika ciepła zbudowanego ze 127 rur o średnicy zewnętrznej 38 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, 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 mineralną 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.

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°C. Wymiennik ogrzewany jest parą o temperaturze 130°C. Wymiennik oczyszczono i okazało się, że końcowa temperatura wody wynosi 85°C. Obliczyć jaką temperaturę powinna mieć teraz para wodna, aby wcca ogrzewała się do żądanych 80°C.

^jJaka ilość ciekłego azotu zostanie zużyta do zamrożenia 3.000 kg brukselki od temperatury ^‘początkowej +15°C do średniej końcowej temperatury -30°C, jeżeli zamrażanie odbywa się J metodą natrysku przy ciśnieniu atmosferycznym. Podczas zamrażania zużywane jest tylko ciepło parowania azotu, a sprawność zamrażarki wynosi 0,8. Przyjąć ciepło właściwe niewymrożonej fazy płynnej 3,77 kJ/(kg K), a ciepło właściwe suchej substancji 1,21 kJ/(kgK).

Żj Obliczyć temperaturę powietrza po podgrzewaczu jeżeli parametry powietrza otaczającego ^ są następujące: t = 20°C, 4» = 70%, a temperatura powietrza opuszczającego suszarkę j _wynosi 45°C. Właściwe zużycie powietrza wynosi 100 kg p.s./kg FĘO. Straty ciepła stanowią 15% ciepła wykorzystanego. Ciśnienie atmosferyczne wynosi 10^s Pa.