Chương 2: Đun nóng –Làm nguội –Ngưng tụ Bài tập 2.1: Để nâng nhiệt độ 100 kg H2O từ nhiệt độ 200C lên 800C.Biết nhiệt dung riêng nước 1kcal/kg độ Lượng nhiệt cần thiết cần cung cấp A 6000 [kcal] B 6100 w/m2độ, C 6000 w , D 6100 , Bài tập 2.2: Để làm bay hoàn toàn 500 kg nước 119,80C Áp suất làm việc áp suất dư at Biết ẩn nhiệt hoá nước 427 kcal/kg Lượng nhiệt cần thiết cần cung cấp A, 213500 [kcal] B 213500 (kcal/m2h đô ̣) C 213500 [kj] D 213500 [w] Bài tập 2.3: Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống, dùng làm lạnh dung dịch có lưu lượng 1200 kg/h từ nhiệt độ 100oC đến 60oC Dung dịch làm lạnh nước lạnh chảy chiều, có nhiệt độ vào 20oC, có nhiệt độ 35oC Cho nhiệt dung riêng trung bình dung dịch nước 3800 J/kg độ kcal/kg độ, Lưu lượng nước cần sử dụng A 2904,9 [kg/h] B 2904,9 [kg/s] C 2987 [kg/h] D 2987 [kg/phút] Bài tập 2.4: Một thiết bị ngưng tụ ống chùm dùng ngưng tụ êtylic nhiệt độ không đổi 900C với suất 1,5Kg/s êtylic Nước lạnh vào có nhiệt độ 250C vàđi 500C Cho ẩn nhiệt hóa rượu 1at r =826 KJ/Kg Hệ số truyền nhiệt thiết bị 250 Kcal/m2h0C Luợng nhiệt trao đổi 43573,8 [kcal/h] Diện tích bề mặt truyền nhiệt là: A 81,19 [m2] B 80,19 [m2] C 91,19 [m2] D 88 [m2] Bài tập 2.5: Tính lượng nhiệt chứa 1000 kg H2O 500C Biết nhiệt dung riêng nước 4186 j/kg độ A B C 209300 [kcal] 209300 [kw] 209300 W D 209300 kj Bài tập 2.6: Tính lượng nhiệt cần thiết làm bay hoàn toàn 10 kg nước nhiệt độ sôi (áp suất làm việc at) Biết ẩn nhiệt hoá nước 2264 kj/kg A 22640 [kcal] B 22640 [ kj] C 22640 W D 22640 j Bài tập 2.7: Dùng nước bão hòa áp suất dư at để gia nhiệt cho 1500 kg/h hỗn hợp rượu etylic từ 250C lên 850C Biết nhiệt dung riêng rượu 3500 j/kg độ, ẩn nhiệt hoá hơi nước bão hoà 518,1 kcal/kg lượng đốt cần thiết là: A 142,9 [kg/h] B 142,5 kg/h C 134 [kg/h] D 153 [kg/phút] Bài tập 2.8: Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm có diện tích bề mặt truyền nhiệt 10 m , làm việc ngược chiều để đun nóng hỗn hợp rượu với suất 600kg/h từ nhiệt độ 25oC đến 80oC Tác nhân đun nóng chất thải hữu có nhiệt độ vào 105oC nhiệt độ 65oC Cho nhiệt dung riêng trung bình chất thải hữu 0,45 kcal/kgđộ nhiệt dung riêng trung bình hỗn hợp rượu 0,85 Kcal/kgđộ Hệ số truyền nhiệt thiết bị A, 86,5 [kcal] B 86,5 (kcal/m2h.độ) C 87,9 kcal/m2h độ D 87,9 w/m2 độ Bài tập 2.9: Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm, dùng làm lạnh dung dịch có lưu lượng 90 kg/phút từ nhiệt độ 120 oC đến 50oC Dung dịch làm lạnh nước lạnh chảy ngược chiều, có nhiệt độ vào 20oC, có nhiệt độ 45oC Cho nhiệt dung riêng trung bình dung dịch nước 2800 J/kg độ 4186 J/kg độ, hệ số truyền nhiệt thiết bị 340W/m2.độ, cho nhiệt tổn thất không Diện tích bề mặt truyền nhiệt A 18 [m2] B 71 [m2] C 17,6 m2 D 18,6 [m2] Bài tập 2.10: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm dùng ngưng tụ rươu êtylíc với suất 500 kg/h biết rượu ngưng tụ 78 0C, làm lạnh nước lạnh có nhiệt độ vào 20oC, nước 40oC, diên tích truyền nhiệt thiết bị 30 m2, nhiệt dung riêng rượu nước 0,8 kcal/kg độ, kcal/kg độ, cho ẩn nhiệt ngưng tụ rượu 1800 kj/kg Hệ số truyền nhiệt thiết bị A, 223,9 [kcal] B 225,5 (kcal/m2h.độ) C 223,9 kcal/m2h độ D 240 w/m2 độ Bài tập 2.11: Một thiết bị ngưng tụ ống chùm để ngưng tụ benzen áp suất thường với suất 1000 Kg benzen/h Biết nhiệt độ benzen ngưng tụ nhiệt độ 800C ẩn nhiệt ngưng tụ rB=9,45 Kcal/Kg nước dùng làm lạnh có nhiệt độ vào 240C nhiệt độ 340C Cho Qtt = Lượng nhiệt trao đổi A, 9450[kcal] B 9450 (kcal/m2h.độ) C 9450 w/m2độ D 9450 Kcal/h Bài tập 2.12: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà có đường kính ống 80  25 Chiều dài ống 30 m làm đồng thau Hơi nước bão hòa ống có áp suất tuyện đối at để đun nóng cho dung dịch với suất 1500 kg/h từ 300C đến 800C Cho hệ số cấp nhiệt nước α1  1050 w/m2độ, hệ số cấp nhiệt dung dịch α2  200 w/m2độ Lượng nhiệt truyền từ nước cho dung dịch là: A, 129457,17 [kcal] B 127750 (kcal/m2h.độ) C 129457,17 D w/ 129457,17 (Kcal/h) Bài tập 1.13: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm, dùng làm lạnh dung dịch có nhiệt độ giảm từ 1200c xuống 600C Nước làm lạnh chảy ngược chiều có lượng vào thiết bị 1,2 tấn/h, nhiệt độ vào 200C 450C Cho nhiệt dung riêng dung dịch nước 0,8Kcal/kg độ 1Kcal/kg độ Tổn thất nhiệt độ môi trường 1000 Kcal/h Lưu lượng dung dịch vào thiết bị vào thiết bị là:: A 489,9 [kg/h] B kg/s C 645,83 kg/phút D 645,83 kg/h Chương 3: Cô đặc Bài tập 3.1: Một thùng chứa 1500 kg dung dịch KCl để nâng nồng độ từ 8% lên 30% khối lượng lượng lượng nước cần tách là: A 1100 [kg] B 1100 kg/h C 100 kg/phút D 1130 kg Bài tập 3.2: Cần làm bốc nước từ m3 dung dịch NaOH có khối lượng riêng 1560 kg/m3 nồng độ 65,% khối lượng để có khối lượng riêng 1840 kg/m3 (98,% khối lượng) Thể tích dung dịch sau cô đặc : A 0,5623 [m3] B 0,523 [m3] C 560 [lit] D 0,56 [m3] Bài tập 3.3: Nồng độ ban đầu dung dịch NaOH 80 g lít dung dịch Khối lượng riêng dung dịch 1010 kg/m3, dung dịch sau cô đặc 1,555 g/cm3, tương ứng với nồng độ dung dịch 840 g/l Lượng nước bốc dung dịch ban đầu A 853,7 kg/h B 853,7 kg C 15kg/phút D 860 kg Bài tập 3.4: Từ 2700 kg dung dịch nồng độ 12 % khối lượng đếm cô đặc thu 1500 kg Nồng độ cuối dung dịch là: A 26% [khối lượng] B 27% [khối lượng] C D 28% [khối lượng] 27,6% [khối lượng] Bài tập 3.5: Một thiết bị bốc làm việc áp suất khí để cô đặc dung dịch CaCl2 từ 10% lên 48% khối lượng Năng suất theo nhập liệu thiết bị 1500 kg/h Hơi đốt nước bão hòa áp suất tuyệt đối kg/cm2, nhiệt độ đốt 132,80C, ẩn nhiệt ngưng tụ 518,1 kcal/kg, hàm nhiệt thứ 639 kcal/kg Biết diện tích bề mặt truyền nhiệt thiết bị 52m2, lượng đốt sử dụng 1420,9 kg/h Hệ số truyền nhiệt A, B 548,7 [kcal] 548,7 [kcal/m2h.độ] C 540 kcal/m2h độ D 540 w/m2 độ Bài tập 3.6: Một thiết bị cô đặc dung dịch với suất 1,5 tấn/h Nồng độ dung dịch tăng từ 20% lên 45% khối lượng Cô đặc áp suất khí Hơi đốt đưa vào thiết bị có áp suất dư 7at độ ẩm 5% Trong phòng đốt có 60 ống truyền nhiệt, đường kính ống 80  mm chiều dài ống m Dung dịch vào có nhiệt độ 250C sản phẩm có nhiệt độ 900C nhiệt độ sôi trung bình dung dịch 850c, nhiệt dung riêng trung bình dung dịch 75Kcal/Kg độ Lượng đốt sử dụng là: A B 890 kg/h 960,7kg C 960,7(Kg/h) D 890 kg Bài tập 3.7: Một thiết bị cô đặc làm việc áp suất khí có suất theo nhập liệu 3500 kg/h, nồng độ ban đầu 18% khối lượng, sau cô đặc nồng độ tăng lên 46% khối lượng, nhiệt độ sôi trung bình dung dịch thiết bị 1050 C, đốt tiêu hao 850 kg/h áp suất dư đốt kg/cm2 Bề mặt truyền nhiệt phòng đốt có hệ số truyền nhiệt k = 370 w/m2.độ Tổn thất nhiệt môi trường xung quanh không Diện tích truyền nhiệt thiết bị A 43 [m2] B 50 [m2] C 49,78m2 D 48,6 [m2] Bài tập 3.8: thiết bị cô đặc có áp suất tuyệt đối phòng bốc 0,5at, hàm nhệt thứ bay lên 2642.kj/kg Biết lượng nước lạnh đưa vào thiết bị ngưng tụ bazômét 35m3/h nước vào nhiệt độ 200C có nhiệt độ 400C Dung dịch NaOH có nồng độ đầu 15% Khối lượng sau cô đặc nồng độ tăng lên 35% khôí lượng Xác định suất thiết bị cô đặc A 127,7 kg/h B 1332 (Kg) C 21 kg/phút D 1332 (Kg/h)