Задача 1.
Определить продолжительность прохождения τ, с, газами пылеосадительной камеры при следующих условиях: длина камеры L = 4,0 м, ширина камеры B = 2,5 м, высота камеры H = 4,3 м, объемный расход газов 
= 1,6 м3/с.
Решение:
Задача 2.
Определить диаметр циклона D, м, для выделения частиц сухого материала из воздуха по следующим данным: расход воздуха V=1500 кг/ч, температура tГ = 110°С. Тип циклона – ЦН-15, коэффициент сопротивления циклона ЦН-15 ξ0=160. Принять отношение 
равным 750.
Решение:
Из уравнения = 
:
Условная скорость газа в цилиндрической части циклона:
м/с.
м,
где 0,92 - плотность воздуха (
0,92 кг/м3).
Принимаем диаметр циклона равным 0,5 м.
Задача 3.
Рассчитать расход уловленной в скруббере пыли GП, кг/с, при следующих исходных данных: начальная концентрация пыли в газе сн = 0,008 кг/м3; заданная степень пылеулавливания η = 0,98; расход газа, поступающего в аппарат при рабочих условиях, QH = 36000м3/ч.
Решение:
GП = QН·сн·η=36000·0,008·0,98/3600=0,078 кг/с.
Задача 4.
Определить расход поступающей воды в скруббер L, кг/с, при следующих исходных данных: расход уловленной в скруббере пыли GП = 0,23 кг/с, коэффициент распределения КР (задать), концентрация пыли в утечке ху (задать).
Решение:
L = 2·GП·КР/ху=2·0,23·0,7/0,1=3,22 кг/с,
где КР - коэффициент распределения, находится в диапазоне 0,6 – 0,8; в расчетах обычно принимают КР = 0,7;
ху - концентрация пыли в утечке изменяется от 0,2 (для не склонных к слипанию минеральных пылей) до 0,05 (для цементирующихся пылей).
Задача 5.
Найти соотношение диаметров частиц свинца (ρсв = 7900 кг/м3) и кварца (ρк = 2600 кг/м3) dcв/dк, осаждающихся в воде с одинаковой скоростью 
, м/с, при Re<0,2.
Решение:
При ламинарном режиме скорость осаждения частицы в воде , м/с, определяется по формуле:
.
Приравнивая скорости осаждения частиц свинца и кварца, получим:
(7900-1000)= 
(2600-1000),
откуда определяем соотношение dcв/dк.
Задача 6.
Рассчитать поверхность осаждения отстойника F, м2, при следующих исходных данных: коэффициент запаса поверхности, учитывающий неравномерность распределения исходной суспензии по всей площади осаждения, вихреобразование и другие факторы, проявляющиеся в производственных условиях К3 (задать); массовый расход исходной суспензии, GCM = 7900 кг/ч; плотность осветленной жидкости, ρ о.св = 1000 кг/м3; скорость осаждения частиц суспензии, ωQT = 2,35·10-4 м/с; хсм =0,15, хос =0,4и хосв =0,0001— содержание твердых частиц соответственно в исходной смеси, осадке и осветленной жидкости, масс. доли.
Решение:
F=1,3· 
6 м2.
где К3 - коэффициент запаса поверхности, учитывающий неравномерность распределения исходной суспензии по всей площади осаждения, вихреобразование и другие факторы, проявляющиеся в производственных условиях (обычно К3= 1,3- 1,35).
Задача 7.
Найти скорость осаждения в воде 
, м/с, частиц кварцевого песка шарообразной формы диаметром d = 0,7 мм, если плотность песка ρ = 2600 кг/м3, температура воды t = 20°С.
Решение:
Критерий Архимеда Ar:
,
где 
=1·10-3 Па·с – динамический коэффициент вязкости среды для воды при t = 20°С в соответствии со справочными данными (табл. 1).
Ar = 5384
Критерий Рейнольдса:
Re = 0,152 Ar0,714 = 0,152·53840,714 = 70
Скорость осаждения:
0,1 м/с.
Задача 8.
Определить продолжительность фильтрования жидкости τ, с, объемом V = 10 дм3 через 1 м2 фильтра, если при предварительном испытании фильтра с 1 м2 было собрано фильтрата: V = 1дм3 через τ = 3,35 мин и V = 3 дм3 через τ = 16,5 мин после начала фильтрования.
Решение:
Объем фильтрата V, прошедшего через 1 м2 фильтрующей поверхности за время τ, и продолжительность фильтрования τ связаны уравнением:
V2+2·V·C=K·τ
Составляем два аналогичных уравнения для определения констант K и C:
12+2·1·C=K·3,35 или 1+2С=3,35К
32+2·3·C=K·16,5 или 9+6С=16,5К,
откуда определяем K и C.
Полученные значения K и C подставляем в уравнение фильтрования:
102+2·10·C=K·τ или 100+20С=К·τ,
откуда определяем τ.
Задача 9.
Найти производительность барабанного вакуум-фильтра Vоб, м3/с, при следующих исходных данных: общая поверхность фильтрования F = 20 м2; поправочный коэффициент, учитывающий необходимость увеличения поверхности из-за увеличения сопротивления фильтровальной перегородки при многократном ее использовании КП =0,8; удельный объем фильтрата, т. е. объем, получаемый с 1 м2 фильтровальной перегородки за время фильтрования υф.уд.=0,021; продолжительность полного цикла τц =180 с.
Решение:
VОБ=F·υф.уд.· КП / τц=20·0,021·0,8/180=0,00186 м3/с.
Задача 10.
Определить необходимую концентрацию активного ила иловой смеси в аэротенке смешения, предназначенном для биохимического окисления загрязнений стоков нефтехимического предприятия. Начальная концентрация органических загрязнений по БПК5 
= 130 г О2/м3. После очистки концентрация загрязнений не должна превышать 
= 10 г О2/м3. Время пребывания в аэротенке τ = 10 ч.
Решение:
Концентрация активного ила а, г/м3:
4286 г/м3,
где 
- коэффициент, показывающий, какое количество воды в единицу времени можно подавать на очистку (
м3/(г·ч) – для стоков нефтехимических предприятий).
Задача 11.
Определить количество воды G1, кг/с, которое можно нагреть с температуры t1н = 20 °С до температуры t1к = 65 °С в водогрейном котле-утилизаторе за счет использования тепла дымовых газов. Параметры дымовых газов: температура газов на входе в котел-утилизатор t2н = 250 °С; температура газов на выходе из котла-утилизатора t2к= 140 °С; количество дымовых газов G2 = 2,3 кг/с. Принять КПД котла-утилизатора η = 0,98.
Решение:
Количество теплоты, полезно воспринятое нагреваемой водой:
Q= G1с1(t1к- t1н)= G2с2(t2н - t2к)η.
Из данного уравнения находим G1, кг/с.
Задача 12.
Определить коэффициент теплопередачи k, Вт/(м2К), от греющей жидкости к нагреваемой жидкости в теплообменном аппарате, если коэффициент теплоотдачи от греющей жидкости к стенке трубки равен α1 = 2750 Вт/(м2К), коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к греющей жидкости равен α2 = 3400 Вт/(м2К), толщина стенки δ = 2 мм, коэффициент теплопроводности λ = 15,9 Вт/(мК). Термическое сопротивление загрязнений с обеих сторон трубок принять равным rЗ1= rЗ2=1/5800 м2К/Вт.
Решение:
Коэффициент теплопередачи k, Вт/(м2К):
k = 
,
где 
.