охлаждающей воды 25
о
С; расход воды 0,089 м
3
/с; коэффициент теплопередачи 30,5
Вт/(м
2о
С); схема движения теплоносителей противоточная.
2. Сравните эксергетический КПД двух теплообменных аппаратов, использующихся для подо-
грева воды от 70 до 95
о
С дымовыми газами. В первом из них температура дымовых газов на
входе в аппарат составляет 450
о
С, а на выходе из него – 320
о
С. Во втором аппарате темпе-
ратуры дымовых газов на входе и выходе равны 250 и 120
о
С.
3. Определить эксергетический КПД теплового насоса, использующего теплоту сточных вод с
температурой 20
о
С для подогрева воды, идущей на горячее водоснабжение, до температуры
55
о
С. Коэффициет трансформации теплоты 3,5. Температура окружающей среды составля-
ет 5
о
С.
4. Предприятие на технологический процесс и выработку тепловой и электрической энергии
на собственной ТЭЦ использует мазут с теплотой сгорания 12100 ккал/кг, дополнительное
потребление электроэнергии предприятием от стороннего источника составляет 80 млн.
кВтч/год. Потребление мазута на технологический процесс 400 т/год. ТЭЦ вырабатывает
тепловую энергию в количестве 50000 Гкал/год при удельном
расходе условного топлива
160 кг у.т./Гкал и электроэнергию в количестве 20 млн. кВтч/год при удельном расходе
условного топлива 320 г у.т./кВтч. Требуется определить годовое потребление энергоресур-
сов предприятием в расчете на условное топливо.
5. Сравнить теоретический расход энергии для двух случаев: а) при откачке вторичного пара
вакуум-насосом из выпарного аппарата, работающего под вакуумом 0,7 ат б) при конденса-
ции вторичного пара в конденсаторе и откачке насосом конденсата. Производительность
выпарного аппарата 1000 кг/ч испаренной воды.
6.
Определить количество тепла, которое необходимо отводить в кристаллизаторе непрерыв-
ного действия для охлаждения от 90 до 40
о
С 5000 кг/ч водного раствора NaNO
3
, содержа-
щего при 90
о
С 16 моль NaNO
3
на 1000 г воды. Учесть, что в кристаллизаторе при охлажде-
нии раствора одновременно испаряется вода в количестве 3% от исходного количества рас-
твора.
7. Производительность выпарного аппарата, обогреваемого паром (избыточное давление 1,5
ат), необходимо повысить с 1200 до 1900 кг/ч (по разбавленному раствору).
Выпаривание
производится под атмосферным давлением, температура кипения раствора в аппарате 105
о
С, раствор подается на выпарку подогретым до температуры кипения. Определить, какого
давления греющий пар надо подавать в аппарат. Тепловые потери не учитывать, коэффици-
ент теплопередачи считать неизменным, так же как и конечную концентрацию раствора.
8. Определить расход серной кислоты для осушки воздуха при следующих данных: произво-
дительность скруббера 500 м
3
/ч (считая на сухой воздух при нормальных условиях);
начальное содержание влаги в воздухе 0,016 кг/кг
сухого воздуха; конечное содержание
0,006 кг/кг сухого воздуха; начальное содержание воды в кислоте 0,6 кг/кг моногидрата; ко-
нечное содержание 1,4 кг/кг моногидрата; осушка воздуха производится при атмосферном
давлении.
9. Определить коэффициент массоотдачи для газовой фазы в насадочном абсорбере, в котором
производится поглощение двуокиси серы из инертного газа (азота) под атмосферным давле-
нием. Температура в абсорбере 20
о
С, он работает в пленочном режиме. Скорость газа в аб-
сорбере (фиктивная) 0,35 м/с. Абсорбер заполнен кусками кокса с удельной поверхностью
42 м
2
/м
3
и свободным объемом 0,58 м
3
/м
3
.
10. Из ректификационной колонны выходит 1100 кг/ч дистиллята с содержанием 98,5 масс. %
легколетучего компонента и 3650 кг/ч кубового остатка с содержанием 96,6 масс. % второго
компонента. Число флегмы 2,94. Определить массовый процент легколетучего компонента в
питании колонны и количество пара, поступающего из колонны в дефлегматор.
11. Определить требуемое количество активированного угля, высоту слоя адсорбента и диаметр
адсорбера периодического действия для поглощения паров бензина из смеси его с воздухом.
Расход паровоздушной смеси 3450 м
3
/ч. Начальная концентрация бензина 0,02 кг/м
3
. Ско-
рость паровоздушной смеси 0,23 м/с, считая на полное сечение аппарата, динамическая ак-
тивность угля по бензину 7 масс. %, остаточная активность после десорбции 0,8 масс. %,
насыпная плотность угля 500 кг/м
3
.
Продолжительность десорбции, сушки и охлаждения
адсорбента составляет 1,45 ч.
12. Определить расход сухого воздуха и расход тепла в теоретической сушилке для удаления из
влажного материала 100 кг/ч влаги, если начальное состояние воздуха до калорифера харак-
теризуется температурой 15
о
С и относительной влажностью 80%, а по выходе из сушилки –
44
о
С и 50%.
13. Определить КПД теоретической воздушной сушилки при следующих условиях: процесс
сушки идет со значением энтальпии 115 кДж/кг; состояние воздуха меняется от температу-
ры 20
о
С и относительной влажности 80% до 40
о
С и 60%, соответственно.
14. Найти минимальную для цикла Карно теоретическую мощность
компрессора аммиачной
холодильной установки и расход воды в конденсаторе при выработке в 1 ч 500 кг льда из
воды, имеющей температуру 0
о
С. Аммиак кипит при -7
о
С, а конденсируется при 20
о
С. Во-
да в конденсаторе нагревается от 10 до 15
о
С.
15. Определить КПД процесса ожижения воздуха с отдачей внешней работы по циклу высокого
давления, если известно, что воздух сжимается компрессором до 200 ат. Начальная темпера-
тура воздуха 30
о
С, в детандер направляется половина перерабатываемого воздуха. Суммар-
ные потери холода принять в размере 8,4 кДж на 1 кг перерабатываемого воздуха. Расшире-
ние в детандере производится с 200 до 10 ат. С 10 до 1 ат – дросселирование. Возврат рабо-
ты детандером на вал компрессора принять как половину от теоретического теплопадения.
Процедура оценивания знаний, умений, навыков по дисциплине М.1.2.6 «Энергоэффек-
тивность теплоэнергетических и теплотехнологических установок» включает учет успешности
выполнения практических работ, самостоятельной работы, тестовых заданий и сдачу зачета.
Do'stlaringiz bilan baham: 
