《生化工程设备》复习计算题.doc

《生化工程设备》复习计算题 1、 将2300公斤/小时的空气从由18℃加热到80℃，热媒为工作压力0.4MPa（绝压）蒸汽。请选择合适的SRZ型加热器，组成空气加热器。已知：空气比热为1.006KJ/Kg·℃，0.4MPa的饱和蒸汽的温度为143℃。SRZ加热器有关的技术参数及传热系数K表，见教材355页表2-5-7和表2-5-8。 2、 为某一生产过程选择合适的薄板换热器。 将5000L/h浓度为12度的麦汁由80℃冷却至6℃，采用一段法冰水冷却，冰水初温为2℃，冰水与麦汁流量比为3:1。试确定有关操作参数并求所需薄板换热面积与换热薄板的数量。 平直波纹薄板的参数如下： 长×宽×厚（毫米） 968×310×1 每板有效换热面积f（平方米） 0.21 板间隙h 最大/最小（厘米） 0.4/0.3 流道宽度b（厘米） 28.5 角孔直径（厘米） 62 单台换热器最大换热薄板片数 51 平直波纹薄板换热器的给热公式： Nu=0.1Re0.7Pr0.43(Pr/Prcm)0.25 式中：Pr——液体平均平均温度时的普兰特准数； Prcm——液体在壁温下的普兰特准数。 当液体被加热时，取(Pr/Prcm)0.25=1.05 当液体被冷却时，取(Pr/Prcm)0.25=0.95 其它的物性参数，请查阅有关资料。 3、 用发酵罐培养某一好氧微生物，若在23℃，1.3个大气压下，氧在发酵罐醪液中的饱和浓度为0.17mmolO2/L，而微生物的耗氧速率为38mmolO2/L·h，其临界溶氧浓度为0.015 mmolO2/L。问：（1）要使发酵罐中的培养液正常发酵，必须保证KL·a值最低是多少？（2）若每次培养发酵液40立方米，发酵罐的装料系数为70%，采用标准机械搅拌通风发酵罐，则所选择的发酵罐的尺寸参数H、HO、D、Di、C、S、B、ha各是多少？已知：标准椭圆封头的直边高度hb=40毫米，发酵液的密度为1.056Kg/L。（3）根据发酵罐的全挡板条件，发酵罐应设置的挡板数是几块？ 4、 某工厂的制冷设备采用氨压缩制冷机组，已知：制冷量Q=1.2×105KJ/h，冷凝器出口氨饱和液的温度tk=303K，液氨经节流阀节流后的温度to=263K，压缩机吸入的气体为饱和蒸汽。其过程循环图如下，试求：（1）氨的循环量；（2）压缩机消耗的功；（3）冷凝器中冷却水带走的热量；（4）压缩机工作的压力范围。 附：氨的压焓图。 p 0 h 氨压缩制冷循环图 2