PAGEPAGE4《化工單元操作（上》復(fù)習(xí)資料一、填空題1、管子規(guī)格為Ф67×3.5mm，表示管子的外徑是 67 壁厚是 3.5 。2、某設(shè)備上，真空度的讀數(shù)為 80mmHg，其絕壓=_640 mmHg。該地區(qū)的大氣壓720mmHg。3流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)在管壁處速度0 鄰近管壁處存層流內(nèi)層且Re值越大，則該層厚度薄 。4流體在管中流動(dòng)時(shí)任何局部阻力的增加都將導(dǎo)致其上游壓強(qiáng)增大 下游壓強(qiáng) 小 。5、往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)常用的方法是采用調(diào)節(jié) 旁路 閥的開(kāi)啟度。6、離心泵輸送液體的密度減小，則泵的揚(yáng)程不變 ，出口壓力 減小 。7用20℃冷卻水冷卻90℃油品冷熱流體的出口溫度分別為40℃和70℃若為并流換熱其平均溫差47.21 ；若為逆流換熱，則其平均溫差50 。8、牛頓冷卻定律中的溫度差指的是流體 和 壁面 之間的溫度差。9、保溫材料一般都是結(jié)構(gòu)疏松、導(dǎo)熱系數(shù)較 小 的固體材料。10用飽和蒸汽冷凝放出的熱量去加熱空氣時(shí)換熱管的壁面溫度總是接近于飽和蒸汽的度，而要提高傳熱系數(shù)K，關(guān)鍵在于提高 空氣 一側(cè)的給熱系數(shù)?；卧僮靼雌淅碚摶A(chǔ)可以分為三類(lèi)動(dòng)量傳遞 、熱量傳遞 、 量傳遞 。12已知某設(shè)備內(nèi)表壓為則其絕對(duì)壓強(qiáng)為201.325 其真空度為 -100 kPa（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.33kP。13、在定態(tài)流動(dòng)系統(tǒng)中水連續(xù)地從粗圓管流入細(xì)圓管粗管內(nèi)徑為細(xì)管的2倍則細(xì)管水的流速為粗管內(nèi)流速4 倍。14、往復(fù)泵啟動(dòng)前不須灌液，因?yàn)橥鶑?fù)泵有自吸 能力。15、圓筒壁與平壁導(dǎo)熱的不同點(diǎn)是其導(dǎo)熱面積隨半徑 而變化。16對(duì)流給熱熱阻主要集中在靠近傳熱壁面處的層流內(nèi)層 內(nèi)因此 減薄 它厚度是強(qiáng)化傳熱的重要途徑。17、兩種玻璃棉，一種密度為300kg/m3，一種密度為500kg/m3，同用為保溫材料，密度為300 kg/m3的玻璃棉保溫性能好。t18tw1-t

時(shí)，說(shuō)明第一層導(dǎo)熱熱阻 大于 第二層的導(dǎo)1熱熱阻，若兩層的壁厚相同，則必然有1

小于 。219、列管換熱器采用熱補(bǔ)償措施是為了消除或減小熱應(yīng)力 。20、標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器內(nèi)溶液的循環(huán)路線是從中央循環(huán)管 向下 ，而從其它加熱管向上。21、1atm= 101.32522、流體流動(dòng)有 層流kPa=10.33和 湍流mH2O兩種類(lèi)型，可用 雷諾數(shù)來(lái)判定。二、選擇題1、對(duì)離心泵錯(cuò)誤的安裝或操作方法是 B 。A、吸入管直徑大于泵的吸入口直徑； B、停車(chē)時(shí)先停電機(jī)，再關(guān)閉出口閥C、啟動(dòng)時(shí)先將出口閥關(guān)閉； D、啟動(dòng)前先向泵內(nèi)灌滿(mǎn)液體。2、流體通過(guò)離心泵所獲得的能量主要表現(xiàn)為 B 。A、動(dòng)能增加； B、靜壓能增加； C、位能增加； D、流量大。2 2 3、水在圓管內(nèi)做定態(tài)流動(dòng)，已知d1=2d，u=4m/s，u等于 A 。2 2 A1m/s； B、0.5m/s； C、2m/s； D4m/s。1 2 4、穿過(guò)三層平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程，已知各層溫差為Δt＝40℃，Δt＝35℃，Δt＝5℃，則第一層的熱阻R1與第二、三層熱阻R2、R3的關(guān)系為 B 。1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 A、R＞（R＋R； B、R＝（R＋R； C、R＜（R＋R； D1 2 3 1 2 3 1 2 法比較。5、加大氣體加熱器內(nèi)的空氣流量，可以使加熱劑水蒸汽的冷凝量增加，此時(shí)傳熱速率的高主要是傳熱速率方程式中的 A 增大了。A、傳熱系數(shù)； B、冷熱流體平均溫度差； C、傳熱面積； D、熱負(fù)荷6、空氣強(qiáng)制對(duì)流給熱系數(shù) C 水蒸氣冷凝給熱系數(shù)。A、等于； B、大于； C、小于； D、無(wú)法判斷7、泵將液體由低處送到高處的高度差叫做泵的 D 。A、安裝高度； B、揚(yáng)程； C、吸上高度； D、升揚(yáng)高度8、選離心泵是根據(jù)泵的A 。A、揚(yáng)程和流量選擇； B、軸功率和流量選擇C、揚(yáng)程和軸功率選擇； D、轉(zhuǎn)速和軸功率選擇9、流體在圓形管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí)，管中心處的流體質(zhì)點(diǎn)流速為管內(nèi)平均流速的 C 倍。A、0.5；B、1；C、2；D、2.5。10、流體在直管內(nèi)的流動(dòng)阻力產(chǎn)生的根本原因是B 。A、流體與管壁之間的摩擦；B、流體內(nèi)部的內(nèi)摩擦C、流體的溫度變化； D、流體的濃度變化。、在套管換熱器中，用熱流體加熱冷流體。操作條件不變，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后管壁結(jié)垢，傳熱系數(shù)K C 。A、變大； B、不變； C、變??； D、不確定。12、下述措施中對(duì)提高換熱器殼程對(duì)流傳熱系數(shù)有效的 A 。A、設(shè)置折流板；B、增大板間距；C、換熱器采用三角形排列；D、增加管程數(shù)三、簡(jiǎn)答題1、離心泵主要部件有哪些？其作用是什么?答：離心泵主要部件有：葉輪 有6～12片彎曲葉片構(gòu)成，安裝在固定的泵殼內(nèi)，并緊固于泵軸上。其作用將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給流體。泵殼 匯集從各葉片間被拋出的液體，這些液體在殼內(nèi)順著蝸殼形通道逐漸擴(kuò)大的向流動(dòng)，使流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能，減小能量損失。軸封裝置 位于泵殼和泵軸之間，主要有填料密封和機(jī)械密封兩種形式。其作用是止高壓流體外泄及外界空氣滲入。2、用冷卻水作載熱體的冷卻器為了提高傳熱速率，為什么在設(shè)計(jì)時(shí)要采用多管程，而在工廠實(shí)際操作中則相反要減少管程數(shù)？減少流通面積變小，管程流體的流速增大，管程的雷諾數(shù)變大，層流內(nèi)層大，起到強(qiáng)化傳熱的效果。若換熱器管程過(guò)多，冷卻水流經(jīng)換熱器的流程l增大。在換熱器進(jìn)出口壓差恒定時(shí)，冷卻水流程l增大，流速u(mài)就會(huì)減小，則流量減小，傳熱效果下降。則不利于傳熱。3中央循環(huán)管式蒸發(fā)器中，溶液循環(huán)運(yùn)動(dòng)的原因及運(yùn)動(dòng)路線分別是什么？答：蒸發(fā)既是一個(gè)傳熱過(guò)程，同時(shí)又是一個(gè)溶劑汽化，產(chǎn)生大量蒸汽的傳質(zhì)過(guò)程。因此，蒸發(fā)器主要由加熱室和分離室組成。提高傳熱效果。根據(jù)引起循環(huán)運(yùn)動(dòng)的原因不同，分為自然循環(huán)型和強(qiáng)制循環(huán)型兩類(lèi)。粗管內(nèi)向下的有規(guī)律的自然循環(huán)運(yùn)動(dòng)。4、何為“離心泵的工作點(diǎn)”？離心泵流量調(diào)節(jié)的方法有哪些？曲線的交點(diǎn)稱(chēng)為泵的工作點(diǎn)。在工作點(diǎn)工作時(shí)，安裝在（2分）改變泵的特性和管路特性均能改變工作點(diǎn)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。改變出口閥的開(kāi)度——改變管路特性實(shí)際上是改變管路的特性。改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速葉輪轉(zhuǎn)速增加，泵的特性曲線向上移，流量和壓頭均能增加。車(chē)削葉輪直徑葉輪視鏡減小，泵的特性曲線下移。這種調(diào)節(jié)方法實(shí)施起來(lái)不方便，且調(diào)節(jié)范圍也不大。5、強(qiáng)化傳熱速率的途徑有哪些？其主要途徑和采取措施是什么？答：原因：提高傳熱速率的途徑有：當(dāng)加熱劑是蒸汽時(shí)，可提高加熱蒸汽的壓強(qiáng)，即增加加熱劑溫度，可以提高傳熱溫度差。式換熱器等換熱器。③提高傳熱系數(shù)K。其主要途徑是提高傳熱系數(shù)K，可采取提高那個(gè)小的對(duì)流傳熱膜系數(shù)，即增大其流速和防止結(jié)垢，來(lái)達(dá)到及時(shí)除垢的目的。6、多效蒸發(fā)的作用是什么？它的流程有哪幾種？答：為提高加熱蒸汽的利用率，應(yīng)利用二次蒸汽的潛熱，采用多效蒸發(fā)。常用的流程有：于后一效的溫度，所以溶液自前一效流入后一效時(shí)，處于過(guò)熱狀態(tài)，形成自蒸發(fā)。w、溫度t對(duì)粘度的影響大致抵消。錯(cuò)流。溶液與蒸汽在各效間有些采用并流，有些采用逆流。中有晶體析出，不便于效間輸送的場(chǎng)合。7離心泵操作中出現(xiàn)的汽蝕產(chǎn)生原因、其危害以及如何防止？汽蝕的危害：汽蝕發(fā)生時(shí)，泵的流量、壓頭下降，泵體震動(dòng)有噪音，嚴(yán)重時(shí)由于將導(dǎo)致葉輪損壞。以至泵不能正常工作。汽蝕的防止：減小離心泵進(jìn)口管路的阻力，確定適當(dāng)?shù)陌惭b高度，合適的流體輸送溫度。四、計(jì)算題（）1、有一φ1004mm的蒸汽管，管外壁溫度為462.5K，外敷以?xún)蓪硬煌馁|(zhì)的保溫層，內(nèi)層厚度為50mm，1=0.06W/mK，外層保溫層的2=0.075W/mK。要求保溫層外表面溫度不高于273K，每米管長(zhǎng)的熱損失不大于69W/m。試求：外層保溫層的厚度mm。2(tt) 2(462.5273)解：q 1 3 ?W/mL 1 r 1 r 1 100 1 rln

2 ln3r r1 2

ln0.06

50ln

3100r?mm3rr3 2

?100?mm2、有一套管換熱器，外管直徑為40oC80oC4500kg/h1.86kJ/kgK1030W/m2K。套120oC的飽和水蒸氣冷凝，冷凝潛熱為2206kJ/kg10000W/m2K410-4m2K/W，水蒸氣一側(cè)的垢層熱阻及管壁熱阻均可忽略。試求：若不計(jì)熱損失，其加熱所需水蒸汽的消耗量為多少kg/h？套管換熱器的有效長(zhǎng)度為多少）加熱蒸氣消耗量4500Q

cm,c

(tp,c2

t)1

3600

1.86103(8040)?Wq Q 93000 0.0422kg/s?kg/hm,h r 2206103h套管換熱器的有效長(zhǎng)度KOd

1 1d 1 54 54 1

?W/(m2K)doii

R 0dSi i

4104 501030 50 10000t

t)t1

)(12040)(12080)?Km t) 12040ln2

ln) 12080S Q dL,O K t oO mL Q 93000 ?mK tdO m

632.5157.7541033、用泵將流量為2.5104kg/h，密度為890kg/m3的溶液自反應(yīng)器送到

表894mm，25m1/290o63.5%，求泵的軸功率。已知：全開(kāi)閘閥=0.17 1/2開(kāi)截止閥=9.590o標(biāo)準(zhǔn)彎頭le=2.8m=0.01544解： 解： u m,s

890

2.51040.08124

m/s?m/shhhlleu2u2f f f

d 2 20.015447232.81.512(0.179.50.51.0)1.512J/kg0.081 2 2?J/kg1 2 Z==0，u=0，p（表1 2 列伯努利方程式：0.02106

9.812530.21890 ew?J/kgeNNe

q wem,s

2.5104297.9336000.635

W?W41001090℃，空氣流量為7200kg/h252.5mm362m。已知管外水蒸氣側(cè)的對(duì)流傳510000W/m2K，管內(nèi)空氣側(cè)的對(duì)熱傳熱系數(shù)為1100W/m2K均可忽略，試計(jì)算此換熱器能否滿(mǎn)足工藝要求（1.005kJ/kgK）解：熱負(fù)荷Q1

m c(t空氣p2

t)72001.005(9010)/3600?kW1⊿t1=100-10