食品工程原理真题.pdf

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1、Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse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22热系数为500W／(m·K)，冷却段的传热系数为100W／(m·K)，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）冷却段的热流量为50034螈Q1qm

2、1cp1(T1T2)1.8610(8030)1.2910W3600袆冷凝段的热流量为50034肁Q2qm1r390105.2410W3600莁冷却水用量为44Q1Q21.29105.4210薅qm20.639kg/s3(t2t1)cp2(4520)4.210羄设在冷却段与冷凝段交界处冷却水的温度为t′，则4Q21.2910蒁tt12024.8℃qm2cp20.6394200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(T1t)(T2t1)(8024.8)(3020)肂t26.5℃m1T1t8024.8lnlnT2t130204Q11.2

3、9102袀A14.9mK1tm110026.5薈冷凝段的对数平均温差及所需传热面积为(T1t)(T1t2)螈tm2Tt1lnT1t2(8024.8)(8045)蒅44.3℃8024.8ln80454Q25.42102莈A22.4mK2tm250044.3薆所需总传热面积为2薃AA1A24.92.47.3m肃所需冷却水用量为44Q1Q21.29105.4210聿q0.639kg/sm23(t2t1)cp2(4520)4.210薇羅（2）若采用并流方式，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44Q1Q21.29105.4210蒂qm2,min1.6kg/s3

4、(t2maxt1)cp2(3020)4.210蝿所需传热面积为无穷大。2蚈答：分别为：S=7.3m，qm=0.639kg/s，qm2=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/m3的溶液送至高位槽内，槽内表蒇压强为3.92×10

5、4Pa，需要的送液量为120m3/h，输送管路为φ140×4.5mm的钢管，其蒅计算总长度为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Δz＝螀11m，摩擦系数λ为0.03。试问能否送用n＝2900r/min、Q＝132m3/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300l/min。高位槽液面比储罐液面高10m。泵吸入管路用φ89×4mm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φ57×3.5mm的无缝钢管，直管长度为50m，管路上装有

6、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。толькодлялюдейкоторые,используютсядляобученияисследований,инедолжныиспользоватьсявкоммерческихцелях.Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfürdenpers?nlichenfürStudien,For

7、schung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'étudeetlarechercheuniquementàdesfinspersonnelles;pasàdesfinscommerciales.