zad inżynieria 8

1.    Poziomym rurociągiem o długości 6 m i średnicy 30 mm połączony jest zbiornik ciśnieniowy z roziewaczką. Ciecz o gęstości 1.06 g/cm³ i lepkości 1.02 10'³ Pa^- s znajduje się pod ciśnieniem 0.2 MPa. Zakładając, że poziom cieczy w zbiorniku jest stały i przesyłanie cieczy odbywa się bez użycia pompy obliczyć wydajność rozlewaczki pracującej przy ciśnieniu 0.12 MPa.

2.    Podczas filtracji izobarycznej uzyskano następujące wyniki: po czasie 155 s 5 dra³, a po 368 s 8 dm³. Obliczyć wydajność dobową, jeżeli czas filtracji wynosi 30 min., czas czyszczenia 15 min, a osad przemywa się cieczą o lepkości zbliżonej do lepkości filtratu, płynącą tą samą drogą i przy tym samym ciśnieniu co filtrat, w ilości 4,7 dm³.

3. W płaszczowo-rurowym wymienniku ciepła należy podgrzać 2736 kg/h wody o temperaturze 15°C przy pomocy 0.8 kg/s skroplin pary wodnej o temperaturze początkowej 95°C stosując przeciwprąd. Obliczyć końcowe temperatury wody i skroplin zakładając współczynnik przenikania ciepła 800 W/(m² K), powierzchnię wymiany ciepła 3 m² i straty ciepła do zewnątrz na poziomie 10% ciepła dostarczonego. Skropliny płyną w płaszczu wymiennika.

O

(4! Szklanym rurociągiem o średnicy zewnętrznej 56 mm i grubości ścianki 3 mm płynie mleko pasteryzowane. Temperatura wewnętrznej ściany rury wynosi 74.5°C. Temperatura mleka obniża się średnio o _l°C na każde 10 m długości rurociągu, przy prędkości przepływu 0.5 m/s. Przewodność cieplna właściwa szkła wynosi 0.74 W/(m K), ciepło właściwe mleka wynosi 3.9 kJ/(kg K), a jego gęstość 1030 kg/m³. Obliczyć temperaturę zewnętrznej powierzchni rury.

Sp Zamrażaniu w ciekłym azocie metodą natryska przy' ciśnieniu atmosferycznym poddano 1500 kg śliwek w ciągu 1 godz. Początkowa temperatura śliwek wynosi 20°C, a po zamrożeniu -30°C. W czasie zamrażania zużywane jest tylko ciepło parowania azotu. Średnia objętość śliwki wynosi 8 cm³. Obliczyć średnią szybkość zamrażania oraz zużycie ciekłego azotu jeśli sprawność zamrażarki wynosi 0.8.

Przewodność cieplna właściwa śliwek w stanie świeżym wynosi 0.52 W/(m K).

^    j T    ./

ó. Dc suszarki wprowadza się 1000 kg/h materiału i suszy się go od początkowej wilgotności 75% do końcowej 10%. Parametry' powietrza otaczającego:

temperatura 20°C i <j> = 70%. Jaka musi być moc podgrzewacza aby powietrze wylotowe miało parametry: temperatura 45°C i x = 0.04 kg P^O/kg p.s., a do obiegu zawracane jest 40% powietrza zużytego. Straty ciepła stanowią 10% ciepła wykorzystanego w suszarce.

7. Kolumna rektyfikacyjna o działaniu ciągłym pracuje ze stopniem deflegmacji -2.7. Do deflegmatora całkowicie skraplającego wpływa 4440 kg/h pary'. Destylat zawiera 97.7% molowych alkoholu metylowego. Z cieczą wyczerpaną traci się 270 kg/h alkoholu metylowego. Kolumna zasilana jest surówką zawierającą 29% masowych alkoholu. Obliczyć strumień masowy surówki.

1. W linii produkcyjnej zastosowano wymiennik ciepła typu rura w mrze średnicy rury wewnętrznej 0.05 m. Prędkość cieczy ogrzewanej wynosi 1 m/ Stwierdzono, że zastąpienie tego urządzenia wymiennikiem pierścieniowym grubości warstwy cieczy 0.01 m umożliwia czterokrotne skrócenie drogi osiągani zadanej temperatury. Średnica wewnętrzna rury zewnętrznej wymiennik pierścieniowego wynosi 0.08 m. Obliczyć o ile wzrośnie strata ciśnienia prz zamianie wymiennika rurowego na pierścieniowy jeżeli wydajność linii będzi utrzymana na tym samym poziomie.

2.    Mieszadło łopatkowe o wymiarze di=D/3 zastąpiono mieszadłem mniejszym d2=D/4. ‘ W obu przypadkach mieszanie występuje w warunkach ruch laminameso. Jak zmieni się liczba obrotów mieszadła przy tej samej mocy silnika '

3. -W filtrze okresowym prowadzono filtrację przy stałym ciśnieniu 0.3 MPt I Chwilowa prędkość filtracji w momencie początkowym wynosiła 2 10'^! m7s. Pi ^ 20 min. filtracji zebrano 1.6 !0‘² m³ filtratu. Obliczyć pod jakim ciśnieniem należ;

prowadzić proces, aby w czasie 20 min. uzyskać dwukrotnie więcej filtratu Założyć, że osad jest nieściśliwy.

4. W pomieszczeniu o powierzchni 80 rrf [10x8 mj ma być utrzymywana stał. , \ temperatura 30°C. Jaki strumień ciepła należy- dostarczyć do pomieszczenie jezei ciepło przepływa jedynie przez sufit, którego temperatura wewnętrzne powierzchni "wynosi 20°C. [nie uwzględniać promieniowania].

5. W zbiorniku znajduje się 20 000 dm³ soku truskawkowego, który należ; schłodzić w ciągu 5 godz. od temperatury 22 do +2°C. Jaką moc musi posiadać agregat amoniakalny pracujący w obiegu suchym z dochładzaniem cieczy pc , ' skropleniu, jeżeli spręż wynosi 4, temperatura parow-ania amoniaku wynosi -1 S°C a temperatura po dochodzeniu jest niższa o 5°C od temperatury skraplania Sprawność ogólna wynosi 0.8. Średnie ciepło właściwe soku wynosi 3.96 kJ/(kg K), a jego gęstość wynosi 1020 kg/m³.

6. Jaka jest wilgotność końcowa materiału suszonego w suszarce o wydajności 25C kg surowca/h. Wilgotność początkowa materiału wynosi 0.9 kg HjO/kg s.s. Powietrze otaczające ma temperaturę 20°C, temperaturę punktu rosy 14°C i ciśnienie 10⁵ Pa. Powietrze wylotowe ma w-ilgotność <p = 60%. Moc podgrzewacza powietrza wynosi 100 kW. Zużycie właściwe powietrza wynosi 50 kg p.s./kg 11₂0. Straty ciepła stanowią 20% ciepła dostarczonego.

7. Do kolumny rektyfikacyjnej o działaniu ciągłym doprowadza się 1000 kmoli/h mieszaniny wody i kwasu octowego zawierającej 30 % molowych 'składnika bardziej lotnego. W' górnej części kolumny otrzymuje się produkt zawierający 75 % molowych wody, a w dolnej zawierający 90 % kwasu octowego. Obliczyć ilość produktu w kg/h otrzymanego w dolnej części kolumny oraz ilość pary skraplającej 55. się w defiegmatorze, jeżeli wiadomo, że tangens kąta nachylenia linii operacyjnej górnej części kolumny wynosi 0.75.