Пищевое производство. Пять задач

Задача 1.
Требуется перекачать воду из бака с атмосферным давлением в реактор, в котором поддерживается избыточное давление Ризб=0,013 МПа. Производительность насоса G=24 т/час, диаметр и толщина стенки трубопровода, dтр = 89х4 мм, длина трубопровода l=24 м. На трубопроводе установлена диафрагма, dотв = 51,3 мм, две задвижки и четыре отвода под углом 90º. Высота подъема жидкости hc=18 м, вязкость воды при 20ºС – μ=1·10-3 Па·с, плотность воды, ρв = 1000 кг/м3.
Задача 2.
Определить площадь поверхность фильтрования Fф на фильтр-прессе, если требуется отфильтровать G=1,7 т виноматериалов за τ=3 часа. При экспериментальном фильтровании на лабораторном фильтр-прессе таких же виноматериалов в тех же условиях константы фильтрования составили С=1,4·10-3 м3/м2, К=20·10-4 м2/ч.Плотность виноматериалов ρв = 1080 кг/м3.
Задача 3.
Определить площадь поверхности теплообмена F одноходового теплообменника, количество труб и их длину для нагревания 10 % этилового спирта при массовом расходе
G= 8 т/час от температуры tн=19ºС до tк=43ºС водой, протекающей в межтрубном пространстве, которая охлаждается от t’н=80ºС до t’к=32ºС. Скорость движения этилового спирта в трубах U=0,5 м/с. Диаметр труб 25х2,5 мм. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенкам труб α1=800 Вт/м2К, термическое сопротивление стенки, r с обеих сторон 0,00067 м2К/Вт.
Задача 4. Рассчитать непрерывно действующую сушилку, работающую по нормальному действительному сушильному процессу при следующих данных:
1. Производительность сушилки Gв = 2000 кг/час;
2. Начальная влажность материала W1 = 32 %;
3. Конечная влажность материала W2 = 11 %;
4. Теплоемкость высушенного материала, См = 2,18 кДж/кг·ºК;
5. Масса транспортного устройства, Мтр = 1100 кг;
6. Теплоемкость транспортного устройства Стр = 1,54 кДж/кг·ºК;
7. Температура материала на входе в сушилку tM1=18ºC;
8. Температура материала на выходе из сушилки tM2=55ºC;
9. Температура транспортного устройства на входе в сушилку tтр1=25ºC;
10. Температура транспортного устройства на выходе из сушилки tтр2=50ºC;
11. Температура наружного воздуха t0=20ºC;
12. Температура воздуха на выходе из калорифера t1=110ºC;
13. Температура воздуха на выходе из сушилки t2=55ºC;
14. Относительная влажность наружного воздуха φ=60 %;
15. Тепловые потери в окружающую среду от суммы всех остальных слагаемых теплового баланса χ=12 %;
16. Давление греющего пара Рn=0,03 МПа;
Требуется рассчитать
1. Расход воздуха, L кг/час;
2. Расход теплоты Q0, кДж/час;
3. Расход греющего пара в калорифере, D кг/час;
4. Дать схемы процессов для теоретической и действительной сушилок в I-х диаграмме Рамзина.
Задача 5. Рассчитать ректификационную колонну непрерывного действия для разделения смеси этиловый спирт-вода.
1. Количество поступающего на ректификацию раствора, Gf = 1000 кг/час;
2. Содержание спирта в исходном растворе af =20% масс.;
3. Содержание спирта в дистилляте ad =81% масс.;
4. Содержание спирта в кубовом остатке aw =2,6% масс.;
5. Коэффициент избытка флегмы σ=2,0;
6. КПД тарелки η=0,4;
7. Давление греющего пара Рn=0,45 МПа;
8. Расстояние между тарелками h=300 мм;
9. Давление в колонне атмосферное
Требуется определить:
1. Количество дистиллята Gd, кг/час;
2. Количество кубового остатка Gw, кг/час;
3. Число действительных тарелок, ng, шт;
4. Высоту колонны, Н, м;
5. Диаметр колонны, D, м;
6. Расход греющего пара, D, кг/час;