Р е ц е н з е н т : д-р техн наук проф. В. И. Киседьникоз

(ра
зб). Н а какой
высоте 
х
долж ен находиться уровень жидкости в напорном баке 
над местом ввода в колонну, чтобы скорость жидкости в трубе 
была 2 м/с. Н апор, теряемы й на трение и местные сопротивле­
н ия, 2,5 м. П рименить уравнение Бернулли.
1.34. 86% раствор глицерина 
спускается из напорного бака /
в ап п арат 
2
по трубе диаметром 
2 9 x 2 мм (рис. I 28). Разность
уровней раствора 10 м. Общая длина трубопровода ПО м. Опре­
делить расход раствора, если относительная плотность его 1,23, а 
динам ический коэффициент вязкости 97 м П а-с. Местными сопротив­
лениями пренебречь. Реж им течения принять ламинарным (с после­
дующей проверкой). У ровень раствора в баке считать постоянным.
1.35. 20 т/ч хлорбензола при 45 °С перекачиваю тся насосом 
и з реактора 
1
в напорны й бак 
2
(рис. 1.29). В реакторе над жид­
костью 
поддерживается 
разреж ение 
200 мм рт. ст. (26,66 кП а), в напорном 
баке атмосферное давление. Трубопро­
вод выполнен из стальных труб с не­
значительной коррозией диаметром 76 х
X 4 мм, общей длиной 
26,6 м. На 
трубопроводе установлены 2 крана, 
диафрагма 
(d0 —
48 мм) и 5 отводов под 
углом 90° 
(RJd
=
3). Х лорбензол п £
рекачивается на высоту 
Н
= 15 м.-
Р в е . 1 .2 9 ( к : к о н т р о л ь н о й за д а ч е 1 .3 5 ),

---

Н айти мощность, потребляемую насосом, п риняв общий к. п. д. 
насосной установки 0,7.
1.36. Кожухотрубчатый теплообменник (рис. 1.21) состоит 
из 187 стальны х труб с незначительной коррозией (е = 0 ,2 мм) 
диаметром 1 8 x 2 мм, длиной 1,9 и. К о ж у х выполнен из трубы
426X 12 мм. По межтрубному пространству п ар ал л ел ьн о осям 
труб проходит 3000 м®/ч азота (считая при нормальных условиях) 
под атмосферным давлением при средней тем пературе — 10 °С. 
Диаметр входного и выходного штуцера 250 мм. Определить ги­
дравлическое сопротивление межтрубного пространства^
1.37. В теплообменнике типа «труба в трубе» (рис. 1.12), 
состоящем и з двух концентрических труб (внутренней диаметром 
4 4 ,5 x 3 ,5 мм и наружной диаметром 8 9 x 5 мм), охлаж дается от 
70 до 30 °С толуол в количестве 1900 кг/ч. Т олуол проходит по 
кольцевому пространству между наруж ной и внутренней трубой; 
по внутренней трубе протекает охлаж даю щ ая вода, нагреваю ­
щ аяся от 14 до 21 °С. Определить потерю давлен ия на трение на 
1 м длины трубы для толуола и для воды, приним ая, что стальные, 
трубы имеют незначительную коррозию. С редняя тем пература 
стенки внутренней трубы 25 °С.
1.38. Привести формулу (1.39) к критериальном у виду.
1.39. К акой должен быть взят геометрический масш таб мо­
дели, если в промышленном аппарате раб оч ая ж идкость — нефть, 
а в модели — вода, кинематический коэффициент вязкости кото­
рой в 50 р а з меньше, чем у нефти? К аку ю скорость надо дать воде 
в модели, если скорость нефти в промышленном ап п арате 1 м/с? 
М оделирую тся одновременно силы трения и силы тяж ести .
1.40. Определить мощность, расходуемую при перекачке на­
соса 4,6 м3/ч холодильного рассола (25% раствор СаС12) из хо­
лодильной установки в конденсатор, располож енны й над ректи ­
фикационной колонной. Высота подъема 16 м, динамический коэф­
фициент вязкости рассола 9,5 мПа*с, плотность 1200 кг/м 8, диа­
метр трубопровода 3 2 x 2 ,5 мм, общая длина 80 м. С тальны е 
трубы имеют незначительную коррозию. Н а линии установлены
6 отводов под углом 90° 
(Rotd
= 4) и 4 прямоточных вентиля. 
Общий к. п. д. насоса с электродвигателем 0,5.
1.41. По горизонтальному трубопроводу перекачивается ж и д ­
кость. Во сколько р аз возрастет расход энергии на перекачку, 
если через тр уб у будет проходить удвоенное количество ж идко­
сти? Коэффициент трения считать постоянным, Дрдац = 0.
1.42. По стальному трубопроводу внутренним диаметром 75 мм 
требуется перекачивать 25 м3/ч жидкости плотностью 1200 кг/м 3, 
с динамическим коэффициентом вязкости 1,7 м П а-с. К онечная 
точка трубопровода выше начальной на 24 м. Д ли н а трубопро­
вода 112 м. Н а нем установлены 2 прямоточных вентиля и 5 п р я­
моугольных отводов с радиусом изгиба 300 мм. Т рубы имеют 
незначительную коррозию. Найти потребляемую мощ ность, если 
общий к. п. д. насосной установки 0,6.

---

Р и с , 1.30 ( к ко н тр о льно й за д а ч е 1 .4 3 ).
1.43. Вода при 10 °С подается из 
реки насосом в открытый резервуар 
(рис. 1.30). В ерхняя точка на 50 м вы­
ше уровня воды в реке. Трубопровод 
стальной с незначительной коррозией, 
внутренний диаметр его 80 мм, расчет­
ная длина (собственная длина плюс эк ­
вивалентная длина местных сопротивле-
__________ний) 165 м. Насос подает 575 
д м 3/ м и н .
К аков а расходуем ая насосом мощность, „если к. п. д. насосной 
установки 0,55?
1.44. По прямому воздухопроводу прямоугольного сечения 
4 0 0 x 6 0 0 мм, сделанному из кровельной стали, надо подавать 
14 400 кг/ч воздуха при 27 °С и атмосферном давлении. Д лина 
воздухопровода 60 м. Н айти требуемую мощность электродвига­
тел я , если его к. п. д. 0,95, а к. п. д.-вентилятора 0,4.
1.45. По трубопроводу с внутренним диаметром 100 мм по­
дается диоксид углерода под давлением 2 кгс/см2 (по манометру) 
при средней тем пературе 75 °С с массовой скоростью 30 кг/(м2.с ). 
Ш ероховатость трубы
е
= 0,7 мм. Определить гидравлическое 
сопротивление горизонтального трубопровода при длине его 
90 м и при наличии четырех колен под углом 90° и задвиж ки . 
Определить так ж е мощность, потребляемую газодувкой для пере­
мещения диоксида углерода, если ее к. п. д. составляет 50 
%.
1.46. 40% -ны й этиловый спирт спускается из бака по трубе 
диаметром 3 3 ,5 x 2 ,8 мм. Н а трубе имеются кран и 2 колена под 
углом 90°. Общая длина трубопровода 49 м. Определить скорость 
спирта в трубопроводе (при разности высот 7,2 м). Коэффициент 
трения принять приближ енно равным 0,025. Найдя скорость 
спирта, проверить значение коэффициента трения. Температура 
спирта 35 °С.
1.47. По трубопроводу диаметром 2 6 ,8 x 2 ,5 мм стекает нитро­
бензол с тем пературой 44 °С. Н ачальная точка трубопровода выше 
конечной на 200 мм. Д ли н а горизонтальной части трубопровода 
242 м. Учесть только сопротивление трения. Н айти массовый 
расход нитробензола и проверить принятый режим его д в и ж е н и я/
1.48. В ап п арат, работающий под давлением 
р
абс = 0,2 МПа, 
надо подавать насосом воду из открытого резервуара по трубо­
проводу внутренним диаметром 70 мм. В ерхняя точка трубопро­
вода выше уровня воды в резервуаре на 5 м. Расчетная длина 
трубопровода (собственная длина плюс эквивалентная длина 
местных сопротивлений) 350 м. Коэффициент трения Я = 0,03. 
Н айти зависимость между расходом воды, протекающей по трубо­
проводу, и потерей давления на преодоление всех сопротивлений 
трубопровода (найти уравнение характеристики сети).

---

1.49. Центробежный насос имеет еле- 
дующую паспортную характеристику:
Расход воды, м®/ч 
12 
18 
24 
30
Создаваемый напор, м 
38 
36 
32 
26
Сколько воды будет подавать этот н а­
сос, если поставить его работать на сеть 
контрольной задачи 1.48? (Найти рабочую 
точку).
1.50. Вентилятор подает воздух, зас а­
сывая его из атмосферы. Подача вентиля­
тора 12 500 м3/ч. К акое массовое количество воздуха подает 
вентилятор зимой (/ = — 15 °С) и летом 
(t
= 30 °С)?
1.51. Определить давление, развиваемое вентилятором, кото­
рый подает воздух из атмосферы при тем пературе 18 °С в про­
странство с избыточным давлением 43 мм вод. ст. Потери давления 
в трубопроводе 275 П а, скорость воздуха в нем 11,5 м/с.
1.52. К акое абсолютное давление (в кгс/см2) долж ен иметь 
воздух, подаваемый в монтежю (рис. 1.31) д л я подъема серной 
кислоты относительной плотности 1,78 на высоту 21 м? Гидрав­
лическими потерями пренебречь.
1.53. Скорость струи на выходе из диф ф узора горизонтального 
водоструйного насоса (см. рис. 2.10) 2,35 м /с. Вода выходит из 
-диффузора под атмосферным давлением. Д иам етр выходного 
отверстия диффузора 62 мм, диаметр отверстия сопла (сечение 
Г)
30 мм. Пренебрегая потерями, определить теоретическую вы­
соту / / . на которую может быть поднята откачи ваем ая вода из 
открытого резервуара.
1.54. Определить гидравлическое сопротивление слоя сухой 
насадки высотой 3 м, состоящей из керамических колец 1 5 x 1 5 X 
X 2 мм. Ч ерез насадку просасывается воздух при 20 °С и атмос­
ферном давлении со скоростью 0,4 м/с (скорость фиктивная).