Пример 1.27. По трубопроводу диаметром 108x4 мм и общей длиной 480 м на высоту 20 м подается 42 м3/ч минерального масла. Имеются два плавных поворота на 900 с радиусом 300 мм и кран. Определить, выгодно ли подогревать масло с 15 до 50°С греющим па­ром, если стоимость электроэнергии можно принять равной 12 руб. за 1 кВт·ч, а стоимость пара давлением рабс =1,0ат - 600 руб. за 1 тонну. КПД насосной установки равен 0,68, относительные плот­ности масла при 15 и 500С составляют 0,96 и 0,89 и вязкости 3,4 и 0,19 Па·с соответственно. Удельная теплоемкость масла состав­ляет 1,7·103Дж/(кг·К).
скачать решение (41.3 Кб) скачиваний135 раз(а)

Пример 1.28. Определить диаметр трубопровода длиной 2000 м для транспортирования 420 кг/ч водорода при 20°С и атмосфер­ном давлении, если разность давлений на его концах должна быть ?р= 120 мм вод. ст.
скачать решение(33.62 Кб) скачиваний150 раз(а)

(33.62 Кб) скачиваний150 раз(а)
Пример 1,29. Определить необходимое давление в начале про­тяженного трубопровода длиной 100 км и диаметром 316 мм, не­которому при постоянной температуре 15°С передается 6000 кг/ч природного газа (метана). Давление газа на выходе из трубопрово­да должно быть рабс=1,5ат; коэффициент трения принять рав­ным ?=0,025. Всеми затратами, кроме потерь на трение, можно пренебречь.
скачать решение(20.9 Кб) скачиваний150 раз(а)

(20.9 Кб) скачиваний150 раз(а)
Пример 1.30. Определить экономически оптимальный диаметр трехкилометрового горизонтального трубопровода для транспор­тирования при нормальных условиях Vну = 6500 м3/ч метана при средней температуре 200С. КПД нагнетательной установки равен 0,75. Стоимость электроэнергии принять равной 12 руб. за 1 кВт·ч, стоимость амортизации и ремонта - 1200 руб. в год на 1 м длины и на 1 м диаметра трубопровода. Коэффициент трения ? = 0,03; потери на местные сопротивления составляют 10% от потерь на трение; противодавление отсутствует.
скачать решение (34.42 Кб) скачиваний137 раз(а)

Пример 1.31. В четырехходовом кожухотрубчатом теплооб­меннике (рис. 1.20), имеющем 206 труб длиной 2,0 м и диаметром 25x2 мм, происходит нагревание 17 кг/с 100%-й уксусной ки­слоты при ее средней температуре 47 °С. Средняя температура стенок труб со стороны кислоты составляет 88 °С. Диаметр шту­церов для входа и выхода из трубного пространства 159х4,5 мм. Определить необходимую разность давлений на концах трубопро­вода (удельную потерю механической энергии).

Рис. 1.20 - Четырехходовой теплообменник 
скачать решение(40.35 Кб) скачиваний133 раз(а)

(40.35 Кб) скачиваний133 раз(а)
Пример 1.32. В межтрубном простран­стве кожухотрубчатого теплообменника (рис. 1.21) охлаждается 4,5 л/с анилина от 110 до 50°С. Анилин проходит вдоль оси труб (перегородки в межтрубном про­странстве отсутствуют). Внутренний диа­метр кожуха аппарата 153 мм, число труб _ 19, диаметр труб 20х2 мм и их длина 3,0 м. Среднее значение температуры наружной поверхности труб, охлаждаемых изнут­ри водой, равно 25 °С. Вычислить потери давления на трение.

Рис. 1.21 - Одноходовой теплообменник без пере­городок в межтрубном пространстве
скачать решение (37.79 Кб) скачиваний185 раз(а)

Пример 1.33. Вычислить потери давления при прохождении 16 кг/с анилина по межтрубному пространству кожухотрубчатого теплообменника, имеющего 18 поперечных перегородок с площа­дью сечения в сегментном вырезе перегородки 3,7·10-2 м2. Общее число труб 196, их диаметр 25x2 мм. Внутренний диаметр шту­церов для входа и выхода из межтрубного пространства 150 мм. Средняя температура анилина 19 °С.
скачать решение(18.76 Кб) скачиваний140 раз(а)

(18.76 Кб) скачиваний140 раз(а)
Пример 1.34. Определить гидравлическое сопротивление слоя скрубберной насадки из колец Рашига 25х25х3 мм при прохож­дении через него воздуха в количестве Ус = 3,2 м3/с при атмосфер­ном давлении и температуре 15?С. Диаметр колонны 2,2 м; высо­та неупорядоченного слоя насадки Н=4,8 м.
скачать решение(15.29 Кб) скачиваний138 раз(а)

(15.29 Кб) скачиваний138 раз(а)
Пример 1.35 С целью экспериментального определения коэф­фициента продольного квазидиффузионного перемешивания в по­токе газа, проходящего через аппарат с насадкой, проведены опы­ты, из которых получена выходная кривая (кривая отклика) на импульсный ввод индикатора (трассера) на входе в слой насад­ки. Результаты измерения концентрации индикатора в потоке на выходе из насадки приведены на рис. 1.22, график на котором определяет функцию С(?). Вычислить коэффициент продольного перемеши­вания Е в потоке газа с фиктивной ско­ростью (на полное сечение колонны) ?=0,40 м/с при высоте слоя насадки Н =6 м.

Рис. 1.22 - Выходная кривая отклика на импульсное возмущение на входе в колонну
скачать решение (30.28 Кб) скачиваний136 раз(а)

Пример 1.36. Определить напор, развиваемый насосом, если избыточное давление на нагнетательном трубопроводе (рис. 1.7) составляет 3,8 кгс/см2, а вакуумметр на всасывающем трубопро­воде показывает разрежение 210 мм рт. ст. Вертикальное рас­стояние между точками измерения давлений 0,410 м. Диаметры всасывающего и нагнетательного трубопроводов 350 и 300 мм, Насос перекачивает 8,40 м3/мин воды. Атмосферное давление равно 760 мм рт, ст.
скачать решение(13.66 Кб) скачиваний138 раз(а)

(13.66 Кб) скачиваний138 раз(а)
Пример 1.37. Определить высоту всасывания поршневого на­соса при перекачивании воды при 60°С и атмосферном давлении 735 мм рт. ст., если суммарные потери напора во всасывающем трубопроводе составляют 6,5 м вод. ст.; частота ходов поршня 150 мин-1.
скачать решение (23.48 Кб) скачиваний135 раз(а)

Пример 1.38. Определить коэффициент подачи плунжерного на­соса двойного действия (рис. 1.23), который при частоте вращения привода 65 мин-1, диаметрах плунжера и штока 125 и 35 мм ра­диусе кривошипа 136 мм обеспечивает расход жидкости 23,0 м?/ч.

Рис. 1.23 - Плунжерный насос двойно­го действия 
скачать решение (10.39 Кб) скачиваний134 раз(а)

Пример 1.39. Поршневым насосом простого действия (рис. 1.8) с диаметром поршня 160 мм и ходом поршня 200 мм необходимо подавать 25,8 м3/ч жидкости относительной плотностью 0,93 из сборника, где давление атмосферное, в аппарат с избыточным давлением ризб= 3,2 ат на высоту 19,5 м. Потери напора ао всасы­вающем трубопроводе составляют 1,7 м и в нагнетательном - 8,6 м. Определить необходимые значения частоты хода поршня и мощ­ности привода при коэффициенте подачи насоса 0Т85 и КПД насо­са 0,80, редуктора 0,95 и электродвигателя 0,95.

Рис 1.8 - Схема установки поршневого насоса
скачать решение(15.45 Кб) скачиваний147 раз(а)

Пример 1.40. Испытания центробежного насоса при перека­чивании жидкости плотностью 1120 кг/м3 показали следующие результаты (n = 20 с-1):
Vс 103, м3/с                 0   10,8    21,2   29,8   40,4   51,1
Н, м                          23,5   25,8   25,4   22,1   17,3   11,9
N. кВт                        5,2    7,9     10,1   11,3   12,0   18,5
Построить графические характеристики насоса, предваритель­но рассчитав значения КПД установки при каждой производи­тельности.

Рис. 1.24 – Характеристика центробежного насоса ( к примерам 1.40 и 1.41)
скачать решение (13.18 Кб) скачиваний135 раз(а)

Пример 1.41. Путем расчетов выяснить, можно ли использо­вать центробежный насос с характеристиками предыдущего при­мера для подачи 115 м3/ч раствора с относительной плотностью 1,12 из бака, в котором давление атмосферное, в аппарат с избы­точным давлением ризб= 0,40 ат, расположенный на высоте 10,8 м от уровня жидкости в баке. Трубопровод диаметром 140x4,5 мм имеет расчетную длину (включая эквивалентную длину местных сопротивлений) 140 м. Коэффициент трения в трубе принять рав­ным 0,030.
скачать решение(40.04 Кб) скачиваний130 раз(а)

(40.04 Кб) скачиваний130 раз(а)
Пример 1.42. Определить реальную производительность шес­теренчатого насоса (рис. 1.25) при числе оборотов 440 мин-1. Чис­ло зубьев на каждой шестерне равно 7, ширина зуба 42 мм, пло­щадь сечения зуба, ограниченная внешней окружностью соседней шестерни, равна 960 мм?. Коэффициент подачи насоса 0,82.

Рис. 1.25 – Двухступенчатый шестеренный насос

скачать решение  (17.76 Кб) скачиваний144 раз(а)

Пример 1.43 Определить разреже­ние, которое создается струей воды в камере К горизонтального водоструй­ного насоса (рис. 1.26), если диаметры струи на выходе из насадки и на выходе из диффузора равны 23 и 50 мм соот­ветственно, скорость струи на выходе из диффузора ?2 = 2,70 м/с; давление на выходе из диффузора 760 мм рт. ст. Потерями энергии в насо­се можно пренебречь.

скачать решение(14.33 Кб) скачиваний134 раз(а)

Пример 1.44. Водоструйный насос (рис, 1,26) перекачивает 7,8 м3/ч жидкости относительной плотности 1,20 на высоту 3,2 м. Рабочая вода подается под напором 22 м вод. ст. с расходом 2,67 л/с. Определить КПД насоса.
скачать решение (12.77 Кб) скачиваний141 раз(а)

Пример 1.45. Определить необходимую разность давлений, которую должен создавать вентилятор (рис. 1.10) при подаче газа (плотность 1,2 кг/м3) из газохранилища с избыточным давлением 60 мм вод. ст. в установку, где избыточное давление 74 мм вод. ст. Скорость газа в нагнетательном трубопроводе 11,0 м/с; потери на­пора во всасывающей и нагнетательной линиях 19 и За мм вод. ст. с соответствен но.

Рис. 1.10 – Схема установки центробежного вентилятора
скачать решение (14.26 Кб) скачиваний149 раз(а)

Пример 1.46. Вентилятор подает 3700 м3/ч воздуха через вса­сывающий и нагнетательный трубопроводы одинакового диаметра. Перед вентилятором имеется разрежение 16 мм вод. ст.; в нагне­тательном трубопроводе после вентилятора избыточное давление составляет 21 мм вод. ст. Частота вращения колеса вентилятора 16 с-1, Потребляемая мощность 0,70 кВт. Определить создаваемую вентилятором разность давлений и КПД вентилятора. Вычислить также новые значения производительности и расходуемой мощ­ности при изменении частоты вращения на 1150 мин-1.
скачать решение(15.71 Кб) скачиваний127 раз(а)

(15.71 Кб) скачиваний127 раз(а)
Пример 1.47. Испытания центробежного вентилятора при n=1440 об/мин показали следующие результаты:
Vс. м3/ч                   100   350   700   1000  1600  2000
?р, Па                      449   424   432   427     387    316
Определить расход воздуха, обеспечиваемый вентилятором при его работе на гидравлическую сеть, если известно, что при значе­нии расхода через эту сеть 1350 м3/ч потери на создание скорости ?рск=85 Па (Дж/м3), а на трение и местные сопротивления ?ртр+?рмс=288 Па; разность статических давлений в пространствах нагнетания и всасывания для сети (противодавление) составляет ?ртр= р2 - р1 =128 Па.

Рис. 1,27 - Рабочая точка (А) при рабоге центробежного вентилятора па гидрав­лическую сеть.
скачать решение (26.65 Кб) скачиваний134 раз(а)

Пример 1.48. Произвести сравнение значений теоретических работ, расходуемых на сжатие 1 кг воздуха при начальной тем­пературе t1=20°С от рабс=1,0 ат до: а) рабс=1,1 ат и б) 5 ат. Расчеты произвести по термодинамическим формулам адиаба­тического и политропного сжатия и по формуле для несжимаемого газа.
скачать решение(29.01 Кб) скачиваний135 раз(а)

(29.01 Кб) скачиваний135 раз(а)
Пример 1.49. Определить мощность одноступенчатого ком­прессора холодильной установки при адиабатическом сжатии 460 м'/ч (считая на нормальные условия) аммиака от рабс=2,5ат до рабс=12,0 ат. Начальная температура аммиака -10°С; КПД компрессорной установки 0,70. Вычислить также температуру аммиака после сжатия.
скачать решение (25.45 Кб) скачиваний135 раз(а)

Пример 1.50. Определить пригодность одноступенчатого порш­невого компрессора с диаметром цилиндра 180 мм, длиной хода поршня 200 мм и частотой ходов поршня 4,0 с-1 для сжатия 80 кг/ч воздуха от одной атмосферы и температуры 20 СС до ризб = 4,5 ат. Мертвое пространство составляет 5 % от объема, описываемого движущимся поршнем; показатель политропы при расширении воздуха, остающегося в мертвом пространстве, n = 1,25.
скачать решение (17.32 Кб) скачиваний134 раз(а)

Пример 1.51. Произвести сравнение затраченных работ, тем­ператур в конце процесса и значений объемных КПД при сжатии воздуха от одной до девяти абсолютных атмосфер двумя способа­ми: 1) в одноступенчатом поршневом компрессоре без охлаждения и 2) в двухступенчатом поршневом компрессоре с промежуточным охлаждением сжимаемого воздуха между ступенями до началь­ной его температуры 20 °С. Относительный объем мерт
скачать решение (29.14 Кб) скачиваний98 раз(а)

Пример 1.52. С помощью многоступенчатого компрессора необ­ходимо сжимать 210 м3/ч метана (при нормальных условиях) от ат­мосферного давления и начальной температуры 30°С до рабс=55 ат. Определить: а) число ступеней сжатия и степени сжатия в каждой из них; б) расходуемую мощность при КПД компрессора 0,70; в) расход воды в промежуточных холодильниках при ее нагреве на 10°С.

Рис. 1.28 - Схема трехступенчатого поршневого компрессора

Рис. 1.29. Процесс трехступенчатого сжатия в Т-В диаграмме 
скачать решение (40.03 Кб) скачиваний133 раз(а)

Пример 1.53. Определить потребляемую от электрической се­ти мощность при подаче 3,6 т/ч толуола при температуре 15°С на высоту 14 м в емкость с избыточным давлением 140 мм рт. ст. по трубопроводу 32x1,5 мм общей длиной 250 м. На трубопроводе имеются; 1 задвижка, 4 внезапных поворота (колена) и 2 плавных поворота радиусом 175 мм. Коррозия труб незначительная. Коэффициент полезного действия передачи энергии от электрической сети к веществу потока составляет 0,68.
скачать решение (30.51 Кб) скачиваний145 раз(а)

Пример 1.54. Определить необходимую мощность воздуходув­ки при подаче воздуха при общем избыточном давлении 3 ат и температуре 120°С в количестве 400 м3/ч (считая на нормальные условия 0°С и атмосферное давление) по трубопроводу длиной 300 м и внутренним диаметром 80 мм в закрытый бак, в котором давле­ние на 500 мм вод. ст. больше, чем на входе в трубопровод. Имеются 2 прямоугольных плавных поворота (отвода) радиусом 0,48 м и 1 прямоточный вентиль. КПД воздуходувки и привода 0,5.
скачать решение(28.99 Кб) скачиваний152 раз(а)