86998

25.04.2007

Inżynieria Chemiczna, kolokwium II

Imię i nazwisko..........................

Zadanie 1

Ściana pieca składa się z warstwy cegły szamotowej o grubości 0.1 m i współczynniku przewodzenia ciepła 1.75 W/(mK) i cegły zwykłej o grubości 0.3 m i współczynniku przewodzenia ciepła 0.69 W/(mK) oraz izolacji o współczynniku przewodzenia ciepła 0.081 W/(mK), której temperatura powinna wynosić 40 st.C. Temperatura otoczenia wynosi 20 st.C, zaś temperatura powierzchni cegły szamotowej 450 st.C. Współczynnik wnikania ciepła do otoczenia wynosi 10 W/(m²K). Obliczyć grubość warstwy izolacji.

Zadanie 2

Do przeciwprądowego wymiennika ciepła o powierzchni 10 m‘ dopływa ciecz gorąca w ilości 1500 kg/h i temperaturze 80 st.C. Jej ciepło właściwe wynosi 4.2 kJ/(kgK). Przepływ cieczy zimnej wynosi 2000 kg/h, temperatura wlotowa 20 st.C a ciepło właściwe 3.36 kJ/(kgK). Współczynnik przenikania ciepła ma wartość 250 W/(rrrK). Obliczyć temperatury wylotowe obydwu strumieni.

Zadanie 3

W nagrzewnicy wewnątrz rurek o średnicy wewnętrznej 42 mm i długości 3m płynie olej z prędkością liniową 0.4 m/s. Średnia temperatura oleju wynosi 35 stC temperatura ścianki 80 st. G Obliczyć współczynnik wnikania ciepła od ścianki rury do oleju. Parametry fizykochemiczne oleju w 35 st.C: ciepło właściwe 1.758 kJ(kgK), gęstość 871.2 kg/m³, współczynnik przewodzenia ciepła 0.11 W/(mK), lepkość 10.89*10‘³ Pa*s. Lepkość oleju w temperaturze 80 st. C wynosi 3.63* 10'³ Pa*s. Wyznaczyć współczynnik wnikania ciepła od ścianki rury do oleju korzystając z korelacji Nu=1.86(Re*Pr*d/L)^,3(p/p_K)⁰¹⁴