Задач Г

Продуктивність бурату визначається по формулі:

G = 0,2 ε ρ n tg (2 α) √ R ³ h ³,

де G – продуктивність бурату, кг / с;

ε – коефіцієнт розпушення матеріалу;

ε = 0,6...0,8

ρ – об’ємна маса матеріалу, кг / м³;

n – частота обертання барабана бурату, об / хв;

α – кут нахилу барабана до обрію, град;

R – радіус барабана бурату, м;

h – висота шару матеріалу на ситі, м.

Потужність, споживана буратом, визначається по формулі:

N = R n (G _б + 13 G _м) / 29200,

де N – потужність, споживана буратом, кВт;

G _б – маса барабана, кг;

G _м – маса завантаженого матеріалу в барабан, кг.

Повний напір визначається по формулі:

H = h ₁ = h ₂ + Δh + h _w,

де Н - повний напір, м;

h ₁ - напір води на початку трубопроводи, м;

h ₂ - напір води наприкінці трубопроводи, м;

Dh - перепад висот позначок осі туби на початку і кінці трубопроводи, м;

h _w - утрати напору при прямуванні води по трубопроводі, м.

Тиск і напір рідини в трубопроводі пов’язані між собою залежністю:

p = ρ g H,

де p – тиск рідини в трубопроводі, Па;

ρ – щільність рідини, кг / м³;

g – прискорення вільного тиску, м / с²;

H – напір рідини в трубопроводі, м.

Втрата напору водопроводів, що працюють при турбулентному режимі в квадратичній області опори, визначається по формулі:

h _w = Q ² l / K ²,

де Q – витрата води, м³ / с;

l – довжина трубопроводу; м;

K – видаткова характеристика перетину, м³ / с.

Втрати тиску визначаються по формулі:

Δp = ρ g h _w,

де Δp – утрати тиску, Па.

Продуктивність шнекового преси для винограду або масничних насінь приблизно можна розрахувати по формулі:

G = 0,013(D ² – d ²) t n ρ (1 – K _о) η,

де G – продуктивність шнекового преси, кг / с;

D – діаметр шнека, м;

d – діаметр вала шнека, м;

d» 0,35D,

t – крок витка шнека, м;

t» 0,58D,

n – частота обертання шнека, об / хв;

ρ – середня об'ємна маса матеріалу, що пресується, кг / м³;

K _о – коефіцієнт, що враховує оборотне прямування матеріалу, що пресується, уздовж гвинтового каналу і через радіальний зазор між шнеком і перфорованим циліндром;

η – КПД преса;

η = 0,5...0,8.

Для виноградної мезги розмір K _о у залежності від частоти обертання шнека визначають по формулі:

K _о = 0,918 – 0,046 n,

Питоме теплове навантаження або щільність теплового потоку визначається по формулі:

q = K Δt,

де q – питоме теплове навантаження, Вт / м²;

K – коефіцієнт теплопередачі, Вт / (м² K);

Δt – середня різниця температур між середовищами, ºС.

Блок Д

Варіант Д0

1. Визначити продуктивність, поверхня осадження і діаметр безупинно діючого відстійника по заданих умовах.

2. Скласти матеріальний і тепловий баланси екстрактору, призначеного для екстракції речовин із твердих тел.

3. Призведіть і поясніть формули для визначення лінійних і місцевих утрат напору при прямуванні рідини.

4. Накреслить схему однокорпусної випарної установки та охарактеризувати її роботу.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д1

1. Визначити тиск на стінки барабана центрифуги, що фільтрує, по заданих умовах.

2. Скласти матеріальний і тепловий баланси ректифікаційної колони безупинної дії.

3. Як визначити силу тиску рідин на плоскі стінки резервуарів, розмір сили тиску і точку її додатки?

4. Накреслити схему, описати будову і роботу, зазначити область застосування кожухотрубного теплообмінника.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д2

1. Класифікація та типи ножів різальних машин. Принципова схема, будова і робота відцентрового різання.

2. Визначити витрату води в барометричному конденсаторі, висоту і діаметр його барометричної труби.

3. Будова і принцип дії відцентрових насосів. Графіки залежності напору, споживаної потужності і КПД відцентрового насоса від подачі.

4. Накреслити схему ректифікаційної установки для перегонки під вакуумом,

дати її опис.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д3

1. Визначити по заданих умовах швидкість осадження не кулєподібних часток у суспензії.

2. Визначити середню різницю температур теплообмінних середовищ.

3. Сили тиску рідин, що діють на стінки труб. Визначення напруг у матеріалі стінок трубопроводів.

4. Накреслити схему насадкового абсорбера, описати його будови та роботу, зазначити область застосування.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д4

1. Витрата енергії на подрібнювання матеріалу і шляхи зменшення енерговитрат.

2. Скласти матеріальний баланс абсорбції і визначити число ступенів концентрації.

3. Напишіть рівняння Бернуллі для потоку рідини. Який геометричний і енергетичний зміст рівняння Бернуллі? Зазначте практичне застосування рівняння Бернуллі.

4. Накреслить схему чотирьохкорпусної установки з паровим ежектором та охарактеризуйте її роботу.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д5

1. Визначить продуктивність тарілчастого сепаратора по заданих конструктивних та технологічних параметрах.

2. Визначити коефіцієнт теплопередачі від стінки до рідини і від пари, що сконденсується, до стінки.

3. Напишіть рівняння нерозривності потоку та зазначте його практичне застосування.

4. Накреслити схему ректифікаційного апарата періодичної дії, описати його будову та роботу, зазначить область застосування.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д6

1. Визначить потужність електродвигуна для приводу мішалки з урахуванням пускового моменту по заданих конструктивних та технологічних параметрах.

2. Скласти опис І-х діаграми вологого повітря та зобразити основні процеси на діаграмі.

3. Закон Паскаля, принцип дії гідравлічного преси, визначення зусилля пресування.

4. Накреслить схеми кристалізатора, дати опис їх апарата та зазначить область застосування.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д7

1. Визначити по заданих умовах поверхня фільтрування, частоту обертання та ступінь занурення барабанів вакуум-фільтра.

2. Скласти матеріальний і тепловий баланси кристалізатора та визначити його об’єм.

3. Як визначаються напір, продуктивність та потужність поршневого насоса?

4. Накреслить схеми колонного адсорбера, описати будову та роботу його, зазначить область застосування.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д8

1. Визначити по заданих умовах швидкість початку псевдозрідження та початок виносу часток.

2. Визначить теплові навантаження, коефіцієнти тепловіддачі та теплопередачі в теплових процесах.

3. Охарактеризуйте режими прямування рідини. Призведіть залежність режиму прямування від критичного числа Рейнольдса.

4. Накреслить схему іонообмінної установки, опишіть її будову та зазначте область застосування.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Варіант Д9

1. Визначити по заданих умовах частоту обертання мішалки.

2. Скласти матеріальний і тепловий баланси реальної сушарки.

3. Гідравлічні елементи потоку. Види прямування рідин.

4. Накреслити схему абсорбера з ковпачковими тарілками, дати опис цього апарата та зазначити область застосування.

5. Розв’язати задачі 1...5.

Задача Д1

Визначити продуктивність і розміри одноярусного відстійника безупинної дії, якщо кількість суспензії, щонадходить, G _с, утримання твердої фази в суспензії x ₁, утримання твердої фази в осадку x ₂, швидкість щільного осадження w _ст, щільність проясненоїрідини ρ _ж, висота циліндричної частини апарата h ₁. Дані для розв’язання задачі відповідно до вашого варіанта взяти з табл. Д1.

Таблиця Д1

Дані для розв’язання задачі Д1

Параметри	В а р і а н т
G с·10–3, кг / год
x 1, %
x 2, %
w ст, м / год	0,40	0,50	0,55	0,45	0,40	0,50	0,55	0,45	0,55	0,50
ρ ж, кг / м3
h 1, м	1,0	1,5	1,0	1,5	1,5	1,0	1,5	1,0	1,0	1,5

Задача Д2

Резервуар, що складається з двох сполучених посудин з діаметрами D ₁ та D ₂, наповнений водою. Посудини закриті поршнями. На поршень одної з посудин з діаметром D ₁ впливає сила P ₁. Яку силу P ₂ потрібно прикласти до другого поршня, якщо рівень води під ним вище рівня води під першим поршнем на розмір h та система знаходиться в рівновазі? Дані для розв’язання задачі відповідно до вашого варіанта взяти з табл. Д2.

Таблиця Д2

Дані для розв’язання задачі Д2

Параметри	В а р і а н т
P 1, кН	1,0	1,1	1,2	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0
D 1, м	1,0	1,2	1,3	1,2	1,1	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
D 2, м	0,9	1,1	1,2	1,1	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
h, м	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1

Задача Д3

Визначити повний напір водяного насоса діючої установки, що забезпечує витрати води V за час t, якщо діаметр усмоктувального патрубка d ₁, діаметр нагнітального трубопроводу d ₂, показання манометра на нагнітальному трубопроводі p ₁, показання вакуумметра на усмоктувальному патрубку p ₂, манометр установлений вище вакуумметра на розмір Dh. Дані для розв’язання задачі відповідно до вашого варіанта взяти з табл. Д3.

Таблиця Д3

Дані для розв’язання задачі Д3

Параметри	В а р і а н т
V ·10–3, л
t, хв
d 1, мм
d 2, мм
p 1, атн
p 2, мм рт. ст.
Dh, м

Задача Д4

Визначити число тарілок у зміцнювальній частині ректифікаційного апарата безупинної дії графічним шляхом, якщо утримання етанолу в суміші, x _M, утримання етанолу в дистиляті x _D, флегмове робоче число υ, ККД тарілок η. Вихідна суміш надходить у колону при температурі кипіння. Дані для розв’язання задачі відповідно до вашого варіанта взяти з табл. Д4.

Таблиця Д4

Дані для розв’язання задачі Д4

Параметри	В а р і а н т
x M, мас. %
x D, мас. %
υ
η	0,7	0,8	0,9	0,6	0,5	0,4	0,4	0,5	0,6	0,7

Задача Д5

Розрахувати витрату сухого повітря на сушіння G цукру-рафінаду, якщо температура повітря до влучення в калорифер t ₀, відносна вологість j ₀, після виходу із сушарки температура повітря t ₂, відносна вологість j ₂, вологість до сушіння w ₁, після сушіння w ₂. Дані для розв’язання задачі відповідно до вашого варіанта взяти з табл. Д5.

Таблиця Д5

Дані для розв’язання задачі Д5

Параметри	В а р і а н т
G, кг
w 1, %	3,0	3,1	3,2	3,3	3,4	3,5	3,4	3,3	3,2	3,1
w 2, %	0,20	0,20	0,18	0,18	0,14	0,14	0,16	0,16	0,12	0,12
t 0, 0С
j 0, %
t 2, 0С
j 2, %

Методичні рекомендації до розв’язання