食品工程原理真题

1、for personal use only in study and research; not for commercial use蚂 3.每小时 500kg 的常压苯蒸气，用直立管壳式换热器加以冷凝，并冷却至 30， 冷却介质为20的冷水，冷却水的出口温度不超过 45，冷、热流体呈逆流流动。已知苯蒸气的冷凝温度为 80，汽化潜热为 390kj kg，平均比热容为 1 86kj (kg k) ，并估算出冷凝段的传热系数为 500w (m2 k) ，冷却段的传热系数为100w (m2k) ，试求所需要的传热面积及冷却水用量为多少?若采用并流方式所需的最小冷却水用量为多少?蚁 解：（ 1）冷却段

2、的热流量为螈 q1 qm1 cp 1 (t1 t2 )5001.86 103(80 30) 1.29 104 w3600袆冷凝段的热流量为肁 q2 qm1 r500390 10 35.24 10 4 w3600莁冷却水用量为q1q21.29 1045.42 104薅q m24.2 10 30.639 kg/s( t 2t1 )c p 2( 45 20)羄 设在冷却段与冷凝段交界处冷却水的温度为t，则q21 29104蒁 tt1.20 24.8 q m2 cp 20.6394200袈根据各有关温度可画出换热器的操作线，如附图所示。蚇冷却段的对数平均温度差及所需传热面积为(tt)(tt)(8024

3、8(3020121肂 tm1. )26.5t1t8024.8lnt2t1ln3020袀 a1q11.291044.9m2k 1t m110026.5薈冷凝段的对数平均温差及所需传热面积为螈 tm 2(t1 t ) ( t1 t 2 )t1tlnt 2t1(8024 8(8045. )44.3 蒅8024 8.ln4580莈 a2q25.421042.4m2k 2t m250044.3薆所需总传热面积为薃 aa1a24.92.47.3m 2肃所需冷却水用量为q1q21 291045 42104聿 q m2.30.639 kg/sttc45204 210( 21 )p2() .薇羅（ 2）若采用并

4、流方式，为达到冷却要求，冷却水的最高出口温度为30，故冷却水的最小用量为q1q21 291045 42104蒂 q m2 ,min.1031.6 kg/st1) cp 2( 3020)4.2( t2 max蝿所需传热面积为无穷大。蚈答： 分别为： s=7.3m 2， qm =0.639kg/s ，q m2=1.6kg/s肄袂 5.在常压连续精馏塔中分离两组分理想溶液。该物系的平均相对挥发度为2.5。原料液组成0.35（易挥发组分摩尔分率，下同），饱和蒸气加料。塔顶采出率为 40%，且已知精馏段操作线方程为y=0.75x+0.20 ，试求：（1）提馏段操作线方程：（2）若塔顶第一板下降的液相组成

5、为0.7，求该板的气相默夫里效率emv1 。薀蒆莆芁试题：芀如图所示，某车间要将地面敞口贮槽内密度为1120kg/m 3 的溶液送至高位槽内，槽内表蒇压强为 3.92 10pa ，需要的送液量为 120m /h ，输送管路为 140 4.5mm的钢管，其43蒅 计算总长度为140m （包括直管长度和所有局部阻力的当量长度），两液面高度差z 螀 11m ，摩擦系数 为 0.03 。试问能否送用n 2900r/min 、q 132 m3/h、h 30m的离心水肀泵？（溶液性质与水相近）蕿蚃蒄螁莆 例：用泵把 20的苯从地下储罐送到高位槽，流量为 300 l/min。高位槽液面比储罐液面高10m。泵

6、吸入管路用 89 4mm 的无缝钢管，直管长为 15m，管路上装有一个底阀（可粗略的按旋启式止回阀全开时计） 、一个标准弯头；泵排出管用 573.5mm 的无缝钢管，直管长度为 50m，管路上装有一个全开的闸阀、一个全开的截止阀和三个标准羅弯头。储罐及高位槽液面上方均为大气压。设储罐液面维持袃 恒定。 试求泵的轴功率。设泵的效率为70%。薁莇肄节羇葿以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。 , .for personal use only in study and research; not for commercial use.nur f r den pers?nlichen f r studien, forschung, zu kommerziellen zwecken verwende