化工单元操作--总复习
化工原理知识点总结复习重点(完美版)图文
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强。
表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等。
此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。
应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/sm S =V S ρ体积流量 V S m 3/s质量流速 G kg/m 2s(平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:22112)(d d u u = ● 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准:f e W pu g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =(运算效率进行简单数学变换)应用解题要点:1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。
三、流体流动现象:流体流动类型及雷诺准数:(1)层流区 Re<2000 (2)过渡区 2000< Re<4000 (3)湍流区 Re>4000本质区别:(质点运动及能量损失区别)层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。
《化工单元操作(上)》复习资料
《化工单元操作(上)》复习资料一、填空题1、管子规格为Ф67×3.5mm,表示管子的外径是67 mm,壁厚是 3.5 mm。
2、某设备上,真空度的读数为80mmHg,其绝压=_640___ mmHg。
该地区的大气压为720mmHg。
3、流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为__0____,邻近管壁处存在_层流内层____层,且Re值越大,则该层厚度越___薄_______。
4、流体在管中流动时,任何局部阻力的增加,都将导致其上游压强增大,下游压强减小。
5、往复泵的流量调节常用的方法是采用调节旁路阀的开启度。
6、离心泵输送液体的密度减小,则泵的扬程不变,出口压力减小。
7、用20℃冷却水冷却90℃油品,冷、热流体的出口温度分别为40℃和70℃。
若为并流换热,其平均温差为__47.21_____;若为逆流换热,则其平均温差为__50____。
8、牛顿冷却定律中的温度差指的是流体和壁面之间的温度差。
9、保温材料一般都是结构疏松、导热系数较小的固体材料。
10、用饱和蒸汽冷凝放出的热量去加热空气时,换热管的壁面温度总是接近于饱和蒸汽的温度,而要提高传热系数K,关键在于提高空气一侧的给热系数。
11、化工单元操作按其理论基础可以分为三类:动量传递、热量传递、质量传递。
12、已知某设备内表压为100kPa,则其绝对压强为201.325 kPa,其真空度为-100 kPa (当地大气压为101.33kPa)。
13、在定态流动系统中,水连续地从粗圆管流入细圆管,粗管内径为细管的2倍。
则细管内水的流速为粗管内流速的___4______倍。
14、往复泵启动前不须灌液,因为往复泵有自吸能力。
15、圆筒壁与平壁导热的不同点是其导热面积随半径而变化。
16、对流给热热阻主要集中在靠近传热壁面处的层流内层内,因此减薄它的厚度是强化传热的重要途径。
17、两种玻璃棉,一种密度为300kg/m3,一种密度为500kg/m3,同用为保温材料,密度为300 kg/m3的玻璃棉保温性能好。
在化工单元操作中的归纳总结
在化工单元操作中的归纳总结宁夏大学王福良随着教育改革的深入,高师院校化学专业《化工基础》中化工单元操作的要求逐步提高。
为了使学生能扎实地掌握该课程的基本知识和运算技能,以实现教学大纲的要求,笔者在化工单元操作各章的教学中进行了归纳总结。
积十余年的实践证明:通过这种方法,学生能抓住主要的公式、定理、规律,可将分散的知识体统化,有机地统一在一个体系中,便于记忆,应用。
一.问题的提出“教师,《流体输送》一章公式那么多,咋记呢?”“《传热》一章重点是什么?各公式的相互关系咋找?”…这些都是初学者常提的问题。
为了系统的回答这些问题,就须做一番认真的分析、归纳总结工作。
二.问题的分析与解决“化工单元操作”数量较多,每一个均有不少公式,定理。
如何把这些串起来,给初学者以系统的知识,这是我应用“归纳法”的目的所在。
仔细研究一下各“化工单元操作”,不难发现:它们几乎都有共同的前提,遵循共同的规律。
各单元虽自成体系,但有相互依存的关系。
各章均有一核心公式,该章的概念,公式都围绕这一核心公式并为其服务。
我们只要抓住这个核心公式就抓住了主要矛盾,其它矛盾均可以解决。
本文仅以《流体输送》为例来阐述笔者的观点。
该章核心公式为“流体动力学基本方程”。
Z1+p1/ρ+u12/2g+He=Z2+p2/ρ+u22/2g+H f,将此方程进行分析找出其来源----能量守恒;适用范围是连续稳定μ≠0的流体。
对该方程进行“纵横解剖”。
从“纵”向看,该方程随着条件的变化依次变成理想流体动力学基本方程。
流体静力学基本方程,最后转变为压强。
重度二个基本概念。
这一过程说明:复杂由简单转化而成,事物无不随着其条件的变化而变化。
从“横”向看,把该方程中的每一项单独拿出来进行分析,找出概念,定理公式之间的相互依存关系,这样就把表面上似乎不相关的事物,有机地统一在一个共同体中。
通过上述二个“解剖”,最后进一步归纳出本章的重点,这样就给了学生一个重点突出,层次清楚,知识系统的印象,使学生不仅知其然还知其所以然。
国家开放大学资料:《化工单元操作》期末复习3
【例1-1】 串联变径管路中,已知小管规格为φ57×3mm ,大管规格为φ89×3.5mm ,均为无缝钢管,水在小管内的平均流速为2.5m/s ,水的密度可取为1000kg/m 3。
试求:⑴水在大管中的流速;⑵管路中水的体积流量和质量流量。
解 ⑴小管直径d 1 = 57 -2×3 = 51mm ,u 1 = 2.5m/s大管直径d 2 = 89-2×3.5 = 82mm967.0)8251(5.2)(222121121=⨯===d d u A A u u m/s ⑵ 0051.0)051.0(785.05.24221111=⨯⨯===d u A u q v πm 3/s q m =q v ρ= 0.0051×1000 = 5.1kg/s【例1-2】 如附图所示,有一用水吸收混合气中氨的常压逆流吸收塔,水由水池用离心泵送至塔顶经喷头喷出。
泵入口管为φ108×4mm 无缝钢管,管中流体的流量为40m 3/h ,出口管为φ89×3.5mm 的无缝钢管。
池内水深为2 m ,池底至塔顶喷头入口处的垂直距离为 20m 。
管路的总阻力损失为40J/kg ,喷头入口处的压力为120kPa (表压)。
试求泵所需的有效功率为多少kW ?解 取水池液面为截面1-'1,喷头入口处为截面2-'2,并取截面1-'1为基准水平面。
在截面1-'1和截面2-'2间列柏努利方程,即 f h u p gz We u p gz ∑+++=+++222221112121ρρ 其中 z 1 = 0;z 2 = 20 – 2 =18m ; u 1≈0; d 1 = 108-2×4 =100mm ;d 2 = 89 - 2×3.5 = 82mm ;∑h f = 40J/kg ;p 1= 0(表压),p 2 =120kPa(表压);s m d q u v/11.2)082.0(785.03600/4042222=⨯==π代入柏努利方程得f h u u p p z zg We ∑+-+-+-=2)(21221212ρ =402)11.2(10001012018807.923++⨯+⨯=338.75 J/kg 质量流量 q m =A 2u 2ρ=ρπ2224u d =0.785×(0.082)2×2.11×1000=11.14kg/s有效功率 Pe = W e ·q m = 338.75×11.14 = 3774w =3.77kw【例1-3】 在20℃条件下,油的密度为830kg/m 3,粘度为3cp ,在圆形直管内流动,其流量为10m 3/h ,管子规格为φ89×3.5mm ,试判断其流动型态。
化工单元操作技术复习题及答案
2022学年第二学期化工单元操作技术期末综合复习题一、单选题1、离心泵的工作点是指A、与泵最高效率时对应的点B、由泵的特性曲线所决定的点C、由管路特性曲线所决定的点D、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点答案:D2、液体通过离心泵后其获得的能量最终形式是A、速度B、压力C、热力学能D、位能答案:B3、流体的粘度愈大,它的流动性就()。
A、愈大B、愈小C、不变答案:B4、下列哪一种不属于列管式换热器?A、U形管式B、浮头式C、螺旋板式D、固定管板式答案:C5、蒸汽中不凝性气体的存在,会使它的对流传热系数α值A、降低B、升高C、不变D、都有可能答案:A6、两种流体在环热器内,两侧分别以相同的方向流动称为A、并流B、逆流C、错流D、折流答案:A7、吸收塔尾气超标,可能引起的原因是A、塔压增大B、吸收剂降温C、吸收剂用量增大D、吸收剂纯度下降答案:D8、单位体积的流体所具有的质量称为A、比容B、密度C、压强D、相对密度答案:B9、离心泵的扬程随着流量的增加而。
A、增加B、减小C、不变D、无规律性答案:B10、吸收过程能够进行的条件是A、p=p*B、p>p*C、p<p*D、不需条件答案:B11、从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是A、与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关B、与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关C、与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关答案:A12、精馏塔塔底产品纯度下降,可能是A、提馏段板数不足B、精馏段板数不足C、再沸器热量过多D、塔釜温度升高答案:A13、下列哪一种不属于列管式换热器A、u型管式B、浮头式C、螺旋板式D、固定管板式答案:C14、离心泵内进入空气将发生A、气缚现象B、气蚀现象C、烧坏电机现象答案:A15、下述分离过程中不属于传质分离过程的是()。
A、萃取分离B、吸收分离C、精馏分离D、离心分离答案:D16、在降尘室中,尘粒的沉降速度与下列因素()无关。
化工单元操作技术期末复习题
化工单元操作技术期末复习题一、单项选择题1.天津得大气压强分别为101、33kPa,苯乙烯真空精馏塔得塔顶要求维持5、3kPa得绝站压强、则真空表上读数为( )。
A.96.03kPa B.一96.03kPaC.106.63kPa D. 98.03kPa2.流体流动中能量损失得根本原因在于流体存在着( )。
A.密度 B.湍流C.黏性 D.动能3.密度为1000kg/m3得流体,在Φ108×4得管内流动,流速为2m/s,流体得粘度为1cp,其只Re为( )。
A. 105 B.2×107C. 2×106 D. 2×1054.计量泵得工作原理就是( )。
A.利用离心力得作用输送流体 B.依靠重力作用输送流体C.依靠另外一种流体得能量输送流体 D.利用工作室容积得变化输送流体5.对离心泵错误得安装或操作方法就是( )。
A.吸入管直径大于泵得吸入口直径 B.启动前先向泵内灌满液体C.启动时先将出口阀关闭 D.停车时先停电机,再关闭出口阀6.微粒在降尘室内能除去得条件为:停留时间( )它得降尘时间。
A.不等于 B.大于或等于C.小于 D.大于或小于7.导热系数得单位为( )。
A.W/m·℃ B.W/m2·℃C.W/kg·℃ D.W/S·℃8.物质导热系数得顺序就是( )。
A.金属>一般固体>液体>气体B.金属>液体>一般固体>气体C.金属>气体>液体>一般固体D.金属>液体>气体>一般固体9.两组分物系得相对挥发度越小,则表示采用精馏方法分离该物系越( ).A.容易 B.困难C.完全 D.无法判断10.某精馏塔得馏出液量就是50kmol/h,进料量为120kmol/h,则釜残液得流量就是( ).A.100kmol/h 13.50kmol/hC. 70kmol/h D.125kmol/h11.精馏塔中由塔顶向下得第n-1、n、n+l层塔板,其气相组成关系为( )。
化工单元操作复习提纲.doc
—、选择题1、用“<p外径mmx壁厚mm”来表示规格的是(B )A、铸铁管B、钢管C、铅管D、水泥管2、离心泵的轴功率N和流量Q的关系为(A)A、Q增大,N增大B、Q增大,N先增大后减小C、Q增大,N减小D、Q增大,N先减小后增大3、离心泵铭牌上标明的扬程是(D )A、功率最大时的扬程B、最大流量时的扬程C、泵的最大量程D、效率最高时的扬程4、压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为(B )A、真空度B、表压强C、相对压强D、附加压强5、泵将液体由低处送到高处的高度差叫做泉的(D )A、安装高度B、扬程C、吸上高度D、升扬高度6、输送表压为0.5MPa流量为180n?/h的饱和水蒸气应选用(D )A、Dg80的黑铁管B、Dg80的无缝钢管C、Dg40的黑铁管D、Dg40的无缝钢管7、符合化工管路的布置原则的是(A )A、各种管线成列平行,尽量走直线B、平行管路垂直排列时,冷的在上,热的在下C、并列管路上的管件和阀门应集中安装D、一般采用暗线安装8、离心泵中Y型泵为(D )A、单级单吸清水泉B、多级清水泉C、耐腐蚀泵D、油泵9、离心泵的轴功率是(C )A、在流量为零时最大B、在压头最大时最大C、在流量为零时最小D、在工作点处为最小10、在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,则压强表读数P2,将(B )A、随流量增大而减小B、随流最增大而增大C、随流量增大而基本不变D、随流量增大而先增大后减小11、流体流动时的摩擦阻力损失加所损失的是机械能中的(C )项A、动能B、位能C、静压能D、总机械能12、某塔高30m,进行水压试验时,离塔底10m高处的压力表的读数为500kPa,(塔外大气压强为100kPa)o那么塔顶处水的压强(A )A、403.8kPaB、698.1 kPaC、600kPaD、无法确定13、单级单吸式离心清水泉,系列代号为(A )A、ISB、DC、ShD、S14、离心泉性能曲线中的扬程流量线是在(C )一定的情况下测定的A、效率一定B、功率一定C、转速一定D、管路布置一定15、流体运动时•,能量损失的根本原因是由于流体存在着(D )A、压力B、动能C、湍流D、黏性16、下列儿种叶轮中,(C )叶轮效率最高B 、依靠重力作用输送流体D 、利用工作室容积的变化输送流体 B 、依靠重力作用输送流体 D 、利用工作室容积的变化输送流体A 、开式B 、半开式C 、闭式D 、桨式17、 离心泵的工作原理是利用叶轮高速运转产生的(C )A 、向心力B 、重力C 、离心力D 、拉力 18、 液体的液封高度的确定是根据(C )A 、连续性方程B 、物料衡算式C 、静力学方程D 、牛顿黏性定律 19、 离心泵送液体的黏度越大,则有(D )A 、泵的扬程越大B 、流量越大C 、效率越大D 、轴功率越大20、 选离心泵是根据泵的(A )A 、扬程和流量选择B 、轴功率和流量选择C 、扬程和轴功率选择D 、转速和轴功率选择21、 齿轮泵的工作原理是(D )A 、利用离心力的作用输送流体 C 、依靠另外一种流体的能量输送流体 22、 计量泵的工作原理是(D )A 、利用离心力的作用输送流体 C 、依靠另外一种流体的能量输送流体 23、 泉的吸液高度是有极限的,而且与当地大气压和液体的(B )有关A^质量 密度 C 、体积 D 、流量24、 气体在管径不同的管道内稳定流动时,它的(B )不变A 、流量B 、质量流量C 、体积流量D 、质量流量和体积流量 25、 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为(B ) A 、350mmHgB 、395mmHgC 、410mmHg26、 在静止的连通的同一种连续流体内,任意一点的压强增大时■,其他各点的压强则(A )A 、相应增大B 、减小C 、不变D 、不一定 27、 下列单位换算不正确的一项是(D )A 、latm=l.O33kgf/m 2B 、latm=760mmHg C^ lat=735.6mmHgD 、lat= 10.33m H 2O28、 通过计算得出管道的直径为50mm,该选用下列哪种标准管(A )A^ <D60x 3.5mm <I>75.50x 3.75mmC 、114x4mmD 、048x3.5mm29、 经计算某泵的扬程是30m,流量lOm’/h,选择下列某泵最合适(A )A^ 扬程 32m,流量 12.5m 3/h B 、扬程 35m,流量 7.5m 3/h C 、扬程24m,流量15m 3/h D 、扬程35m,流量15m 3/h 30^下列选项中不是流体的一项为(D )A 、液态水B 、空气C 、CO2气体D 、钢铁31、 应用流体静力学方程式可以(A )A 、 测定压强、测定液面B 、 测定流量、测定液面C 、 测定流速、确定液封高度32、保温材料一般都是结构疏松、导热系数(A )的固体材料A、较小B、较大C、无关D、不一定33、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是(B )A、管壁热阳;B、污垢热阻;C、管内对流传热热阻;D、管外对流传热热阻;34、导热系数的单位为(A )0A、W/(m °C)B、W/(m2-°C)C、W/(kg-°C)D、W/(S °C)35、对流传热膜系数的单位是(A )A、W/(nF°C)B、J/(m2-°C)C、W/(m-°C)D、J/(S m °C)36、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是(D )A、改变工艺条件B、改变传热面积C、改变流体性质D、改变流体的流动状态37、对于间壁式换热器,流体的流动速度增加,其传热系数(C )A、减小B、不变C、增加D、不能确定38、对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差(B )时,产生的温度差应力具有破坏性, 因此需要进行热补偿A、大于45°CB、大于50°CC、大于55°CD、大于60C39、化工厂常见的间壁式换热器是(A )A、固定管板式换热器B、板式换热器C、釜式换热器D、蛇管式换热器40、换热器中换热管与管板不采用(C )连接方式A、焊接B、胀接C、螺纹D、胀焊41、金属的纯度对导热系数的影响很大,一般合金的导热系数比纯金属的导热系数会(B )A、增大B、减小C、相等D、不同金属不一•样42、棉花保温性能好,主要是因为(C )。
化工单元操作培训汇总
气体中的一个组分或几个组分溶解于该液体内而形成溶液,不能溶解的组分则
保留在气相之中,于是原混合气体的组分得以分离。这种利用各组分
溶解度 不
同而分离气体混合物的操作称为吸收。
吸收的依据:混合气体中各组分在液体中的溶解度不同。
操作性质:气液间单向传质过程。
吸收操作在吸收塔中进行,典型的逆流吸收操作示意图:
6、等温吸收和非等温吸收 气体溶解于液体中常常伴有热效应,当发生化学反应时,还会有反应热,其结 果是使液相温度逐渐升高,这样的吸收过程称为非等温吸收。若热效应很小, 或被吸收的组分在气相中的浓度很低而吸收剂用量很大时,温度上升不明显, 可认为是等温吸收。 与吸收操作相反的操作,从吸收剂中分离出已被吸收的气体的操作称为解吸。 因此,吸收具有可逆性。 7、吸收过程的极限及方向
单相内传递方式:分子扩散;对流扩散 。
气相主体
液相主体
溶解
气相扩散
液相扩散
双膜理论:
根据双膜理论,吸收质从气相主体中以对流扩散的方式到达气膜边界,又以分 子扩散的方式通过气膜到达气液界面,在界面上吸收质不受任何阻力从气相进 入液相,然后以分子扩散的方式穿过液膜到达液膜边界,最后以对流扩散的方 式转移到液相主体。
说明:流动边界层对传热边界层影响显著,
改善流动状况,特别是减薄层流内层厚度,
可使传热速率大大提高。
①影响对流传热系数的因素:
流体的物性:如导热系数 λ、密度 ρ、粘度 μ和比热容 cp;(不凝气的影响,尤
其是蒸汽在冷凝过程中,若蒸汽中含有空气或其他不凝性气体时,壁面会形成
一层气膜,此时蒸汽必须已扩散的方式穿过气膜,这相当于形成一项大的阻力,
6、其他高效换热器 ( 1)螺旋板式 ( 2)平板式 ( 3)板翅式 ( 4)翅片管式 ( 5)热管 强化传热:增大传热面积、增大传热系数、增大传热温度差
化工单元操作复习题及答案
填空题 1.测得某容器表压为 200kPa,当地大气压为 100kPa,该容器的绝对压力是 300kPa。 2.湍流与层流的本质区别是:前者流体质点在沿轴线方向运动的同时,还有各个方向剧烈的随机运动。 3.离心泵的主要构件是叶轮.泵壳和轴封装置。 4.传热的三种基本方式是热传导.对流传热.热辐射。 5.蒸汽在管壁面冷凝时,有两种冷凝方式即膜状冷凝和滴状冷凝,并且前者热阻大于后者。 6.若不适当地提高离心泵的安装高度,则离心泵会发生汽蚀现象。 2 7.忽略管壁和污垢热阻,若管内外流体的对流传热系数分别为 0.85 和 1.70kW/(m ·℃),总传热系数 2 K=570W/(m ·℃)。 8.悬浮液的分散相是固相,连续相是液相。 9.不可压缩滤饼的颗粒具有不易变形,过滤过程中滤饼的流动阻力不变。 10.过滤设备中,板框压滤机是间歇操作,转鼓真空过滤机是连续操作。(注:间歇.连续) 3 1.30℃.150kPa(绝压)空气的密度 ρ =1.7kg/m (空气的分子质量取为 29g/mol)。 2.某设备真空度为 200mmHg,其绝压=74.6kPa,其表压值为=-200mmHg。(当地大气压为 760mmHg) 3.在柏努里方程式中,p/ρ 的单位是 J/kg,其物理意义为单位质量流体在载面上产生的静压能;p/ρ g 的 单位是 m,其物理意义为单位重量(1N)流体所具有的机械能。 4.管内流动的雷诺准数表达式为 Re=(duρ /μ )。当 Re<=2000 时,一定是层流流动;当 Re>=4000 时,一定 是湍流流动。 5.流体在圆管中层流时,管内流速为抛物线形分布,管中心处点速度为平均流速的 2 倍。 6.孔板流量计是恒截面,变压差流量计;转子流量计是恒压差,变截面流量计。 7.离心泵是依靠离心力对流体作功,其作功的部件是叶轮。 8.离心泵的工作点是泵的 H-qv(泵特性)曲线与管路的 H-qv(管路特性)曲线的交点。 9.传热推动力为温度差,在稳定的串联传热中,某一步的热阻愈小,其对应的推动力愈小。 10.普兰特准数(Pr)的物理意义为物性影响的准数;格拉斯霍夫准数 (Gr)的物理意义为自然对流影响的 准数。 11.某列管换热器的壳程为饱和水蒸汽冷凝以便加热管程内流动的空气,则 K 值接近于壳程侧流体的 α 值;壁温接近于管程侧流体的温度。若要提高 K 值,应设法提高壳程侧流体的湍动程度。 12.将列管换热器做成多管程的目的是增加流体在管内的换热面积,改善传热效果;在壳程设置折流挡板 的目的是改善壳程传热。 填空题 1.吸收过程用气相组成表示的推动力 y-y*,用液相组成表示的推动力 x*-x。 2.干燥速率曲线能显示出干燥过程分为两个阶段,即恒速干燥阶段和降速干燥阶段。 3.连续精馏操作中,若原料液为饱和液体,则热状况参数 q=1;若露点进料,则 q=0。 4.干球温度是空气的实际温度,露点是不饱和湿空气在湿度不变的情况下冷却达到饱和的温度。 5.填料塔中填料分为两类,一类为散装填料,另一类为整砌填料。拉西环是典型的整砌填料。 6.在板式塔中进行气液传质时,若液体流量一定,气速过小,容易发生漏液现象;气速过大,容易发生雾沫 夹带或气泡夹带现象,所以必须控制适宜的气速。 7.用洗油吸收焦炉煤气中少量的苯及甲苯蒸汽,按被吸收组分数量分,该吸收过程属于多组分吸收,按过 程有无化学反应分,该吸收过程属于物理吸收。 8.精馏在全回流下操作时,其回流比 R=∞ ,所需理论板层数最小。 9.当物料总水分按排结合水分与结合水分划分时,说明除去水分的难易程度仅与物料性质结构有关。 1.用蒸馏的方法分离液体混合物的依据是混合物中各组分挥发性不同。 2.全回流操作时,精馏塔的操作线方程为 y=x,为达到一定的分离要求,所需的理论板数最少。 3.在设计精馏塔时,选取较大的回流比 R 值,所需的理论板数将减少,塔的操作费用将增大。 操作时,增大 回流比,则 xD 增大,xW 增大。 4.q 线方程的表达式为 y=qx/(q-1)-xF/(q-1),其物理意义为精馏段操作线与提留段操作线交点的轨迹。 5.亨利定律的表达式为 p*=Ex,它适用于相平衡稀溶液。 6.温度升高和压力减少对解吸有利。 7.板式塔中,雾沫夹带和汽泡夹带将使塔板效率降低而当发生漏液或液泛时,塔的操作将被破坏。 8.HOG 的大小反映了一个气相传质单元所需的填料层高度(吸收设备效能高低 ),NOG 的大小反映了吸收任 务难易程度。 9.干燥操作是传热过程与传质过程同时发生的过程。 10.相对湿度=100%的湿空气称为饱和湿空气,此时 t=tas =tW=td。 11.恒压下在一列管换热器中预热不饱和空气,预热后的湿空气与预热前相比,气干球温度将增大,湿度 H 将不变,相对湿度的温度将变小,湿球温度 tW 将变大,而露点温度度 td 将不变。 12.恒速干燥阶段,物料表面温度仅是等于使空气的湿球温度。
化工单元操作总复习
化工单元操作总复习化工单元操作是指在化工生产过程中进行的各种操作,包括原料的加工处理、反应操作、分离和纯化等步骤。
化工单元操作对于保证生产过程的顺利进行,以及产品质量的稳定提高具有重要意义。
本文将对化工单元操作的相关知识进行总结和复习。
首先,化工单元操作的第一步是原料的加工处理。
原料加工处理主要包括物料的粉碎、过滤、浸提、溶解等操作。
物料的粉碎可以使用粉碎机等设备,将大颗粒物料破碎成适当大小的颗粒。
过滤则是在液-固或液-液分离过程中,通过过滤装置或过滤器,将悬浮固体分离出来。
浸提是指通过溶剂将有机物或无机物从固体物料中提取出来。
溶解是将固体物质溶解于溶剂中,形成溶液。
其次,化工单元操作的核心部分是反应操作。
反应操作主要包括原料混合、反应过程控制、反应时间等操作。
原料混合是将各种原料按照一定比例混合,形成反应物。
反应过程控制主要是控制反应的温度、压力、pH 值等参数,以确保反应得到预期的产物。
反应时间是指反应过程中所需的时间,根据反应的速度和程度可以确定。
常用的反应设备包括反应釜、搅拌器、加热装置等。
第三,化工单元操作的最后一步是分离和纯化。
分离和纯化操作主要是将反应产物中的各种组分进行分离和提纯。
分离操作包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等。
蒸馏是将液体混合物根据其沸点差异进行分离,通过不同的升温和冷却方式实现。
萃取是通过溶剂选择性地提取目标组分,实现分离纯化。
结晶是通过溶解物质后再使其结晶,以得到纯度较高的晶体。
纯化操作是通过化学或物理方法,将产物中杂质去除,提高产物的纯度。
除了以上的基本操作,化工单元操作还需要关注安全和环保等问题。
在化工过程中,需要使用各种安全设备,确保操作人员的安全。
同时,需要严格遵守环保法规,避免对环境的污染。
综上所述,化工单元操作是化工生产过程中的核心环节之一、通过加工处理、反应操作、分离和纯化等步骤,实现了原料的加工转化和产物的提纯。
化工单元操作的复习对于提高化工生产的效率和产品质量具有重要意义。
化工单元操作复习题(中职)
选择1.有关单元操作的叙述错误的是()A. 是化工生产过程的核心B.是《化工单元过程及操作》的研究对象C. 是基本物理操作D.用于不同的化工生产过程中其基本原理和作用相同2.化工原理中的“三传”是指()A.动能传递、势能传递、化学能传递B.动能传递、内能传递、物质传递C.动量传递、能量传递、热量传递D.动量传递、质量传递、热量传递3.某钢管上面标注Φ60×5mm,其中5表示()A.内径B.管壁厚度C.外径D.无意义4.气体和液体的不同之处在于两者的()A.有无固定形状B. 可流动性C.可压缩性D.易变形性5.流体阻力产生的主要原因是()A.流体的流动状态B.内摩擦力C.流道状况D.不确定6.静止流体内部任意一点的压强与液体的()有关。
A.密度和深度B.密度和温度C.深度和温度D.密度、温度、深度7.下列操作不属于单元操作的是()。
A.流体输送B.传热C. 氧化还原反应D. 过滤8.在静止的、连续的、同一液体内、()各点的压强相等。
A. 同一温度B. 不同温度下C. 不同水平面上D. 同一水平面97.流体的流动类型可用Re来判断,当Re>4000时,属于()A. 层流B.湍流C. 过渡流D.静止10.流体在密闭管路中作稳定流动时,不随位置而变化的是流体的()A.密度B.流速C.压力D.质量流量11.稳定流动系统中,流速只随()变化,不随()变化A.压强,温度B.位置,温度C.位置,时间D.压强,位置12.真空度与绝对压力的关系()A.真空度越高,绝对压力也越高B. 真空度为零时,绝对压力为1atmC.真空度相同,绝对压力也相同D. 绝对压力低于大气压时,测压仪表上的读数为真空度13.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()A. 气缚现象B. 气浮现象C. 汽化现象D. 汽蚀现象14.当流体处于稳定流动时,无外加能量时,任意两个截面处的机械能()A.相等B.不相等C.不确定15. 293K、98%的硫酸体积为10 m3,已知该硫酸的密度为1836Kg/m3,则其质量是:()A. 18.36 KgB.183.6m3C. 18360 KgD. 18360 g16. 一般说来,气体的黏度随温度升高而(),液体的黏度随温度升高而()A. 减小B. 不变C. 增大D. 无规律变化17.下列说法错误的是()A. 静止的流体没有黏性B.静止的流体没有阻力C. 黏性是流体阻力产生的根本原因D.流体的流动型态与黏度有关18.在1)孔板流量计;2)文丘里流量计;3)转子流量计中,利用测量流体两个截面的压力差的方法来获得流量的是()A.1),2)B.1),3)C.2),3)D.1),2),3)19.湍流()A.是流体的三种流动型态之一B. 与滞流的本质区别是质点有无径向运动C.产生的阻力一定比滞流大D. 与层流不能同时存在20.利用两相对多孔介质穿透性差异进行非均相物系分离的是()分离法A.沉降B.过滤C.静电D.湿洗21.重力沉降和离心沉降都是利用非均相物系中两相间的()实现分离操作的。
化工单元操作复习总结
化工单元操作复习总结-流体流动第一章:流体输送第一节流体静力学(一)流体的主要物理量密度、比容、压强(表压=绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强)(二)流体静力学方程定义:描述静止流体内部的压力随高度变化的数学表达式第二节流体动力学(一)流量与流速1.流量:单位时间内流过管道任一截面的流体数量①体积流量:单位时间内流体流经管道任一截面的体积。
用v或vs表示,单位m/s②质量流量:单位时间内流体流经管道任一截面的质量。
用ms表示,单位kg/s体积流量和质量流量之间的关系式为:ms=v/p2.流速①平均流速:单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。
用u 表示,单位m/s②质量流速:单位时间内流体流经单位管道截面的质量。
(用于气体)用w表示,单位kg/(m:s)③管道直径的估算:以d表示管道内径,由(二)定态流动和非定态流动1.定态流动:流动系统中各物理量的大小仅随位置变化、不随时间变化。
化工厂中流体的流动情况大多视为定态流动(稳定流动)2.非定态流动:若流动系统中各物理量的大小不紧随位置变化、而且随时间变化。
(三) 连续性方程:ms1=ms2、u1/u2=a1/a2= 反映的是在稳定流动中,任一截面流速的变化规律与管路安排无关。
(四)伯努利方程式及应用1:流动系统的能量:机械能、内能、功、热、损失能量①流动流体本身所具有的机械能⑴位能:流体因受重力作用而具有的能量⑵动能:流动着的流体因为有速度而具有的能量⑶静压能:静止流体内部任一位置都具有相应的静压能,流动着的流体内部任一位置上也有静压强2: 实际流体的伯努利方程式①以1kg流体为衡量基准:gz1+1/2u1+p1/p=gz2+1/2u2+p2/p(反映的是流体在流动过程中机械能的变化规律)②以1N流体为衡量基准:z1+u1/2g+p1pg+He=z2+uz/2g+p2/pg+hf 3.伯努利方程的应用步骤:①选取计算截面、②选取基准水平面、③确定各项的物理量、④列伯努利方程求解第三节流动阻力(一)流体的粘性粘度u。
化工单元操作技术期末考试复习题
化工单元操作技术期末考试复习题一、单选题1、对流干燥不具备以下哪个特征()标准答案:DA、对流干燥为固体向气体的单向传质B、对流干燥能耗大C、对流干燥一定有液体气化现象D、对流干燥必须要有热空气2、以下尖于公称压力的说法哪个是正确的()标准答案:AA、一般用PN表示,例如PN2、5表示公称压力为2、5MPaB、等于实际操作压力C、介于实际操作压力与最大实际工作压力之间D、等于最大实际工作压力3、以下不属于金属管的是标准答案:CA、铸铁管B、不锈钢管C、水泥管D、铜管4、以下哪个不属于管件()标准答案:BA、堵头B、等径直管C、三通D、弯头5、以下哪个不是流体()标准答案:DA、水B、石油C、空气D、大块石头6、以下尖于压力的描述哪个是错误的()标准答案:CA、一个大气压可以将水压到10.33m高,将汞压到76cm高B、atm、mmHg、mH2O是压力的单位C、N/m2不是压力的单位D、Pa是压力的单位7、关于气柜液封,下面哪个描述是错误的()标准答案:DA、气柜中压力越大,气柜外面的液封高度越高B、气柜中压力越大,气柜中液面高度越低C、气柜液封的原理属于流体静力学原理D、气柜液封的目的是为了永久封住气体8、人在空气中跑与在齐腰的水池中跑相比,速度快得多,这是因为标准答案:CA、空气密度较小B、水的流速较小C、智能摩擦力D、空气流速较大9、以下哪个不属于流体的流动形态()标准答案:AA、过渡流B、紊流C、层流D、湍流10、下面哪个描述是错误的()标准答案:DA、雷诺数Re越大,意味着流体的运动轨迹越有可能是杂乱无章的B、雷诺数Re越大,意味着流体的流动形态,越有可能是湍流C、相同管道内输送同一流体时,雷诺数Re越大,意味着输送能力越大D、输送能力相同、管道相同时,流体越黏,雷诺数Re越大11、下述哪个属于流体机械能范畴()标准答案:CA、内能B、热能C、外加功率D、阻力损失12、流体流动时,直管阻力损失大小与下面哪个因素无关()标准答案:AA、管道是否水平B、流体黏度、速度C、直管长度D、管壁粗糙度13、下面哪种流量计的测量原理属于机械能转化原理()标准答案:CA、涡轮流量计B、质量流量计C、孔板流量计D、涡街流量计14、以下哪个不是液体输送机械()标准答案:DA、轴流泵B、往复泵C、离心泵D、真空泵15、与离心泵相比,往复泵、齿轮泵具有以下特点:标准答案:DA、扬程、流量都比较大B、流量更大C、扬程、流量都比较小D、扬程更大16、往复泵没有以下特点标准答案:DA、流量不均匀B、不宜输送悬浮液C、流量不大D、没有自吸能力17、通风机主要用途是通风换气用,特点有标准答案:AA、压缩比1~1.15,给气体所加的机械能主要是动能B、压缩比<4,给气体所加的机械能主要是动能和静压能C、压缩比<4,给气体所加的机械能主要是动能D、压缩比1~1.15_给气体所加的机械能主要是动能和静压能18、以下哪个不属于传热方式()标准答案:DA、导热B、辐射C、对流D、湍流19、以下描述哪个是错误的()标准答案:CA、绝热材料具有纳米级微孔结构,而且微孔中充满空气B、绝热材料的导热系数通常比一般的非绝热材料固体的小C、绝热材料保温性能好坏取决于材质,比如木质、塑料材质等D、绝热材料的导热系数越小,保温效果越好20、下述哪个描述正确()标准答案:BA、气体吸收操作只能用填料塔B、填料塔在气体吸收中更常用,板式塔在液体精馏中更常用C、溶液精馏分离只能用板式塔D、溶液精馏分离只能用填料塔21、以下哪个不是填料塔的结构()标准答案:BA、填料支承板B、降液管C、液体分布器D、液体再分布器22、高效填料不具备以下哪个特征()标准答案:BA、比表面积大B、载点高C、压降低D、泛点高23、与散装填料相比,下面哪个不是规整填料的优点()标准答案:AA、比表面积较小B、压降低C、处理量大D、放大效应不明显,尤其适用于大塔径的塔24、对填料塔,下述哪个描述是正确的()标准答案:CA、在液泛点处,传质效果好B、在动态持液量随空塔气速U增大而急剧增加的较明显的区域,传质效果好C、在动态持液量随空塔气速U增大增加的较明显的区域,传质效果好D、在动态持液量随空塔气速U增大而增加不明显的区域,传质效果好25、已知91、9%和81、5%分别为1atm下苯-甲苯体系的一对气、液相平衡浓度,81、5%的苯-甲苯溶液的沸点为84℃,那么,81、5%的苯-甲苯溶液的泡点、91、9%的气相露点分别是标准答案:AA、均为84℃B、泡点为84℃、露点无法确定C、泡点为84℃、露点<84℃D、泡点为84℃、露点>84℃26、已知稳定操作的精馏塔的进料流量为10kg/h,塔底残液排放流量为4kg/h,那么塔顶馏出液流量为多少kg/h()标准答案:BA、4B、6C、无法确定D、1027、关于回流比,以下说法错误的是()标准答案:AA回流比越大,塔底排出残液量越少,生产过程越不经济B回流比越小,对精馏塔的分离效果越不利C、回流比并不总是越大越好D、回流比越大,精馏塔的分离效果越好28、下面哪个是无外加能量的萃取设备()标准答案:CA、转盘萃取塔B、脉冲筛板塔C、筛板塔D、离心萃取机29、关于塔设备中的萃取操作,下面哪个叙述是正确的()标准答案:CA、轻相应从塔顶进,重相应从塔底进B、重相应为连续相,轻相应为分散相c、轻相和重相中,其中一个应为连续相,一个应为分散相D、轻相应为连续相,重相应为分散相30、有固体悬浮物的溶液的萃取分离,应选择以下哪个萃取设备()标准答案:CA、筛板塔B、脉冲式填料塔C、多级混合澄清槽D、填料塔31、下面哪个不是微分连续接触式萃取设备()标准答案:DA、脉冲填料塔B、填料塔C、转盘萃取塔D、筛板塔32、以下哪个设备中能实现多级错流萃取操作()标准答案:AA、多个混合澄清槽串联B、筛板塔C、转盘萃取塔D、填料塔33、关于多级错流萃取,下面哪个叙述是错误的()标准答案:CA、与多级逆流萃取相比,传质推动力较大B、相对于多级逆流,萃取剂用量较大C、相对于多级逆流,萃取相浓度高、萃取率高D、每一级均用新鲜萃取剂34、下面哪个不是固体除湿方法()标准答案:CA、干燥法B、机械分离法C、吸附法D、结晶法35、湿物料中含水20%(湿基),则以1kg绝干物料计,物料中含水多少kg()标准答案:CA、0、5B、0、2C、0、25D、1636、关于非结合水,哪个叙述是错误的()标准答案:AA、物料堆积层中的水分或物料中大孔隙的水分是非结合水B、非结合水都能除去,结合水都除不掉C、小毛细管内的水分、结晶水、细胞内的水分不是非结合水D、机械地附着在物料表面的水分是非结合水37关于平衡水分,哪个叙述是正确的()标准答案:AA、平衡水分是自由水分以外的水分B、平衡水分是不能除去的水分C、平衡水分是干燥结束后湿物料中的恒定含水量D、平衡水分是物料的干燥极限二、多选题38、蒸馏具备以下哪个特征()标准答案:B、DA、利用均相液体混合物中各组分溶解度的差异来分离液体混合物的单元操作称为蒸馏B、馏过程伴随着溶液沸腾现象,但是,出现溶液沸腾现象的并不都是蒸馏。
化工原理知识点总结复习重点完美版
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强;表压强力=绝对压强力-大气压强力 真空度=大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力或真空度之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等;此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体; 应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/s m S =V S ρ体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s平均流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:● 一实际流体的柏努利方程及应用例题作业题 以单位质量流体为基准:f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =运算效率进行简单数学变换应用解题要点:1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配;三、流体流动现象:● 流体流动类型及雷诺准数:1层流区 Re<2000 2过渡区 2000< Re<4000 3湍流区 Re>4000 本质区别:质点运动及能量损失区别层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别;流体在管内作层流流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动,各质点互不碰撞,互不混合 流体在管内作湍流流动时,其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞,产生大大小小的旋涡;由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多,所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大;管截面速度大小分布:无论是层流或揣流,在管道任意截面上,流体质点的速度均沿管径而变化,管壁处速度为零,离开管壁以后速度渐增,到管中心处速度最大;层流:1、呈抛物线分布;2、管中心最大速度为平均速度的2倍; 湍流:1、层流内层;2、过渡区或缓冲区;3、湍流主体湍流时管壁处的速度也等于零,靠近管壁的流体仍作层流流动,这-作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层;自层流内层往管中心推移,速度逐渐增大,出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域,这区域称为缓冲层或过渡层,再往中心才是揣流主体;层流内层的厚度随Re 值的增加而减小; 层流时的速度分布 max 21u u =湍流时的速度分布 max 8.0u u ≈四、流动阻力、复杂管路、流量计:● 计算管道阻力的通式:伯努利方程损失能范宁公式的几种形式: 圆直管道 22u d l h f λ=非圆直管道 22u d l W p f f ρλρ==∆运算时,关键是找出λ值,一般题目会告诉,仅用于期末考试,考研需扩充 ● 非圆管当量直径:当量直径:e d e d =4H r 4倍水力半径 水力半径:H r =ΠA流体在通道里的流通截面积A 与润湿周边长Π之比●流量计概述:节流原理孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量; 孔板流量计的特点:恒截面、变压差,为差压式流量计; 文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计;转子流量计的特点:恒压差、恒环隙流速而变流通面积,属截面式流量计; ● 复杂管路:了解并联管路各支路的能量损失相等,主管的流量必等于各支管流量之和;第二章、流体输送机械一、离心泵的结构和工作原理二、特性参数与特性曲线 三、气蚀现象与安装高度四、工作点及流量调节离心泵:电动机静压能流体(动能)转化−−−−→−→ 一、离心泵的结构和工作原理:● 离心泵的主要部件: 离心泵的的启动流程:叶轮 吸液管泵,无自吸能力 泵壳 液体的汇集与能量的转换 转能 泵轴 排放 密封 填料密封 机械密封高级叶轮 其作用为将原动机的能量直接传给液体,以提高液体的静压能与动能主要为静压能; 泵壳 具有汇集液体和能量转化双重功能;轴封装置 其作用是防止泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压区;常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种;气缚现象:离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体,则泵壳内存有空气,而空气的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不能输送液体,此种现象称为气缚现象,表明离心泵无自吸能力;因此,离心泵在启动前必须灌泵;汽蚀现象:汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸汽压时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅速凝聚或破裂产生压力极大、频率极高的冲击,泵体强烈振动并发出噪音,液体流量、压头出口压力及效率明显下降;这种现象称为离心泵的汽蚀;二、特性参数与特性曲线:流量Q :离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积;压头扬程H :离心泵对单位重量1N 的液体所提供的有效能量;效率η:总效率η=ηv ηm ηh轴功率N :泵轴所需的功率ηeN N =η-Q 曲线对应的最高效率点为设计点,对应的Q 、H 、N 值称为最佳工况参数,铭牌所标出的参数就是此点的性能参数;会使用IS 水泵特性曲线表,书P117三、气蚀现象与安装高度:● 气蚀现象的危害:①离心泵的性能下降,泵的流量、压头和效率均降低;若生成大量的气泡,则可能出现气缚现象,且使离心泵停止工作;②产生噪声和振动,影响离心泵的正常运行和工作环境; ③泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命; 解决方案:为避免发生气蚀,就应设法使叶片入口附近的压强高于输送温度下的液体饱和蒸气压;通常,根据泵的抗气蚀性能,合理地确定泵的安装高度,是防止发生气蚀现象的有效措施; ● 离心泵的汽蚀余量:为防止气蚀现象发生,在离心泵人口处液体的静压头 p 1/p g 与动压头 u 12/2 g 之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头 p v /p g 某一数值,此数值即为离心泵的气蚀余量;必须汽蚀余量:NPSH r● 离心泵的允许吸上真空度:● 离心泵的允许安装高度H g 低于此高度:关离心泵先关阀门,后关电机,开离心泵先关出口阀,再启动电机;四、工作点及流量调节:● 管路特性与离心泵的工作点:由两截面的伯努利方程所得全程化简;联解既得工作点;● 离心泵的流量调节:1、 改变阀门的开度改变管路特性曲线;2、 改变泵的转速改变泵的特性曲线;减小叶轮直径也可以改变泵的特性曲线,但一般不用;3、 泵串联压头大或并联流速大 ● 往复泵的流量调节: 1、 旁路调节;2、 改变活塞冲程和往复次数;第三章、非均相物系的分离密度不同一、重力沉降 二、离心沉降 三、过滤 一、重力沉降:● 沉降过程:先加速短,后匀速长沉降过程;● 流型及沉降速度计算:参考作业及例题层流区滞流区或斯托克斯定律区:10-4<Re t <1 K<过渡区或艾伦定律区:1<Re t <103<K<湍流区或牛顿定律区:103<Re t <2⨯105K>相应沉降速度计算式:公式不用记,掌握运算方法 ● 计算方法: 1、 试差法:即先假设沉降属于某一流型譬如层流区,则可直接选用与该流型相应的沉降速度公式计算t u ,然后按t u 检验Re t 值是否在原设的流型范围内;如果与原设一致,则求得的t u 有效;否则,按算出的Re t 值另选流型,并改用相应的公式求t u ;2、 摩擦数群法:书p1493、 K 值法: 书p150 ● 沉降设备:为满足除尘要求,气体在降尘室内的停留时间至少等于颗粒的沉降时间,所以: 单层降尘室生产能力:t s blu V ≤与高度H 无关,注意判断选择填空题多层降尘室:t s blu V )1n (+≤n+1为隔板数,n 层水平隔板,能力为单层的n+1倍 二、离心沉降:● 离心加速度:惯性离心力场强度Ru2T ;重力加速度:g● 离心沉降速度u r :R u T s 23)(d 4ρζρρ-;重力沉降速度u T :gs ρζρρ3)(d 4-● 离心分离因数K C : K C RUu T Trg u 2==离心沉降速度与重力沉降速度的比值,表征离心沉降是重力沉降的多少倍 ● 离心沉降设备:旋风分离器:利用惯性离心力的作用从气流中分离出尘粒的设备 性能指标:1、 临界粒径d c :理论上在旋风分离器中能被完全分离下来的最小颗粒直径;2、 分离效率:总效率η0;分效率ηp 粒级效率;3、 分割粒径d 50:d 50是粒级效率恰为50%的颗粒直径;4、 压力降△p :气体经过旋风分离器时,由于进气管和排气管及主体器壁所引起的摩擦阻力,流动时的局部阻力以及气体旋转运动所产生的动能损失等,造成气体的压力降;标准旋风标准旋风N e =5,ζ=;三、过滤:● 过滤方式:1、 饼层过滤:饼层过滤时,悬浮液置于过滤介质的一侧,固体物沉积于介质表面而形成滤饼层;过滤介质中微细孔道的直径可能大于悬浮液中部分颗位的直径,因而,过滤之初会有一些细小颗粒穿过介质而使滤液浑浊,但是颗粒会在孔道中迅速地发生“架桥”现象见图,使小子孔道直径的细小颗粒也能被截拦,故当滤饼开始形成,滤液即变清,此后过滤才能有效地进行;可见,在饼层过滤中,真正发挥截拦颗粒作用的主要是滤饼层而不是过滤介质;饼层过滤适用于处理固体含量较高的悬浮液;深床过滤:在深床过滤中,固体颗粒并不形成滤饼,而是沉积于较厚的粒状过滤介质床层内部;悬浮液中的颗粒尺寸小于床层孔道直径,当颗粒随流体在床层内的曲折孔道中流过时,便附在过滤介质上;这种过滤适用于生产能力大而悬浮液中颗粒小、含量甚微的场合;自来水厂饮水的净化及从合成纤维纺丝液中除去极细固体物质等均采用这种过滤方法; ● 助滤剂的使用及注意:为了减少可压缩滤饼的流动阻力,有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上,以形成疏松饼层,使滤液得以畅流;这种预混或预涂的粒状物质称为助滤剂;对助滤剂的基本要求如下:①应是能形成多孔饼层的刚性颗粒,使滤饼有良好的渗透性、较高的空隙率及较低的流动阻力;②应具有化学稳定性,不与悬浮液发生化学反应,也不溶于液相中; 应予注意,-般以获得清净滤液为目的时,采用助滤剂才是适宜的; ● 恒压过滤方程式:理解,书P175对于一定的悬浊液,若皆可视为常数,、及'、νμr 令νμ'1r k =,k ——表征过滤物料特性的常数,;恒压过滤时,压力差△p 不变,k 、A 、s 都是常数再令● 过滤常数的测定:书P179,包括压缩因子 ● 板框压力机:过滤时,悬浮液在指定的压强下经滤浆通道自滤框角端的暗孔进入框内,滤液分别穿过两侧滤布,再经邻板板面流至滤液出口排走,固体则被截留于框内,如图所示,待滤饼充满滤框后,即停止过滤;若滤饼需要洗涤,可将洗水压人洗水通道,经洗涤板角端的暗孔进入板面与滤布之间;第四章 传 热一、热传导、对流传热二、总传热三、换热器及强化传热途径 一、热传导、对流传热:● 传热基本方式:1、热传导宏观无位移:若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导又称导热;热传导的条件是系统两部分之间存在温度差,此时热量将从高温部分传向低温部分,或从高温物体传向与它接触的低温物体,直至整个物体的各部分温度相等为止;2、热对流宏观有位移:流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流简称对流;热对流仅发生在流体中;在流体中产生对流的原因有二: 一是因流体中各处的温度不同而引起密度的差别,使轻者上浮,重者下沉,流体质点产生相对位移,这种对流称为自然对流;二是因泵风机或搅拌等外力所致的质点强制运动,这种对流称为强制对流;3、热辐射不需要介质:因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射;所有物体包括固体、液体和气体都能将热能以电磁波形式发射出去,而不需要任何介质,也就是说它可以在真空中传播;4、对流传热:流体流过固体壁面流体温度与壁面温度不同时的传热过程称为对流传热;1流体无相变的对流传热 流体在传热过程中不发生相变化,依据流体流动原因不同,可分为两种情况;①强制对流传热,流体因外力作用而引起的流动;②自然对流传热,仅因温度差而产生流体内部密度差引起的流体对.. 流动; 2流体有相变的对流传热 流体在传热过程中发生相变化,它分为两种情况; ①蒸气冷凝,气体在传热过程中全部或部分冷凝为液体;②液体沸腾,液体在传热过程中沸腾汽化,部分液体转变为气体对流传热的温度分布情况对流传热是集热对流和热传导于一体的综合现象;对流传热的热阻主要集中在层流内层,因此,减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径; ● 传热过程中热、冷流体接触热交换方式:书p211 1、 直接接触式换热和混合式换热器; 2、 蓄热式换热和蓄热器;3、 典型的间壁式换热器:列管换热器,区分壳程、管程、单/多壳程、单/多管程特定的管壳式换热器传热面积:S=dL n π S ——传热面积;n ——管数;d ——管径,m ; L ——管长,m;● 传热速率和热通量:传热速率Q 又称热流量指单位时间内通过传热面积的热量; 传热速率=传热热阻传热推动力(温度差);Q=Rt∆ R ——整个传热面的热阻,W C /。
化工单元操作试题+答案
化工单元操作试题+答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、属于明火的是()。
A、摩擦B、热源C、电火D、撞击正确答案:C2、毒物的物理性质对毒性有影响,下列哪一个不对()。
A、挥发度B、密度C、分散度D、可溶性正确答案:B3、在精馏过程中,回流的作用是提供()。
A、提供塔底产品B、提供塔顶产品C、提供下降的液体D、提供上升的蒸汽正确答案:C4、在安全操作中化工企业职业纪律的特点()A、一定的强制性B、一定的自我约束性C、一定的弹性D、一定的团结协作性正确答案:A5、离心泵中,F型泵为( )A、多级清水泵B、耐腐蚀泵C、油泵D、单级单吸清水泵正确答案:B6、离心泵的扬程随着流量的增加而( )A、增加B、减小C、不变D、无规律性正确答案:B7、反映吸收过程进行的难易程度的因数为( )。
A、传质单元数B、传质单元高度C、脱吸因数D、液气比数正确答案:A8、化学反应器的分类方式很多,按( )的不同可分为管式、釜式、塔式、固定床、流化床等A、换热条件B、聚集状态C、结构D、操作方式正确答案:C9、在稳定流动系统中,液体流速与管径的关系( ) 。
A、与管径平方成正比B、与管径平方成反比C、成正比D、无一定关系正确答案:B10、被称为“塑料王”的材料名称是( )。
A、聚四氟乙烯B、聚丙烯C、聚酰胺-6D、聚乙烯正确答案:A11、在化工生产反应过程中,表示化工生产过程状态的参数是( )。
A、温度B、生产能力C、选择性D、消耗指标正确答案:A12、化工生产操作不包括( )。
A、事故处理B、正常操作管理C、开停车D、非稳态操作正确答案:D13、工业生产中常用的热源与冷源是( )。
A、电加热与冷却水B、蒸汽与冷冻盐水C、导热油与冷冻盐水D、蒸汽与冷却水正确答案:D14、化工管路常用的连接方式有( )A、焊接和法兰连接B、焊接和螺纹连接C、螺纹连接和承插式连接D、A和C都是正确答案:D15、在化工生产进行动火作业时,一般不早于动火前()分钟。
化工单元操作复习题及答案
选择题 3 3 1.密度为 850kg/m 的液体以 5m /h 的流量流过输送管,其质量流量为(D)。 A.170kg/hB.1700kg/hC.425kg/hD.4250kg/h 2. 定态流动系统中 , 水从粗管流入细管。若细管流速是粗管的 4 倍 , 则粗管内径是细管的 (A) 倍。 A.2B.3C.4D.5 3.用于分离气-固非均相混合物的离心设备是(B)。A.降尘室 B.旋风分离器 C.过滤式离心机 4.规格为Ф 108×4.0mm 的无缝钢管,其内径是(A) A.100mmB.104mmC.108mmD.112mm 5.管路系统中,离心泵调节流量可用(1)泵出口阀门;(2)改变叶轮直径或泵的转速,则(A)。 A.(1).(2)都行 B.(1).(2)都不行 C.(1)行(2)不行 D.(1)不行(2)行 6.能全部吸收辐射能量的物体称为(B)。A.灰体 B.黑体 C.镜体 D.透热体 7.可引起过滤速率减小的原因是(C)。A.滤饼厚度减小 B.液体黏度减小 C.压力差减小 D.过滤面积增大 8.离心泵铭牌上所标明的流量 Q 是指(C)。 A.泵的最大流量 B.扬程最大时的流量 C.泵效率最高时的流量 D.扬程最小时的流量 9.某套管换热器环隙内为饱和水蒸气冷凝加热管内的空气,此时 K 值接近于(B) 流体的α 值,壁温接近 A 流体的温度。若要提高 K 值,应设法提高(B)流体的湍动程度。A.管程 B.壳程 10.颗粒在空气中的自由沉降速度(A)颗粒在水中自由沉降速度。A.大于 B.等于 C.小于 D.无法判断 1.区别精馏与普通蒸馏的必要条件(D)A.α <1B.p<pWC.t>tWD.回流 2.苯-甲苯混合液中苯的质量分率为 0.5,其摩尔分率为(A)(M 苯=78,M 甲苯=92)A.0.54B.0.50C.0.45D.0.40 3.若混合气体中氨的体积分率为 0.5,其摩尔比为(B)A.0.5B.1C.0.3D.0.1 4.下列哪种情况不属于塔板上的非理想流动(C)A.液沫夹带 B.降液管液泛 C.返混现象 D.气泡夹带 5.两组分液体混合物,其相对挥发度α 越大,表示用普通蒸馏方法进行分离(A)A.较容易 B.较困难 C.很 困难 D.不能够 6.当连续精馏在最小回流比条件下操作时,其理论板层数(C)A.最多 B.最少 C.∞D.0 7.混合气体中被液相吸收的组分称为(B)A.吸收剂 B.吸收质 C.吸收液 D.溶剂 8.若湿物料的湿基含水量为 20%,其干基含水量为(B)A.17%B.25%C.36%D.23% 9.下列物料中,适于用填料塔进行分离的是(C)A.含固体悬浮物的 B.易聚合的 C.腐蚀性的 10.湿空气不能作为干燥介质的条件是(B)A.φ <1B.φ =1C.φ <0D.φ =0 选择题 1.用空气干燥湿物料时,为得到绝干物料,其前提条件是空气(2)。 (1)温度足够高(2)相对湿度为零(3)与湿物料接触时间长 2.在沉降过程中,利用 K 值判断流型时,当 K 值小于 2.62 时属于滞流区域,此时沉降雷诺准数 Ret 小于(1)。 (1)1(2)2000(3)1000 3.由离心泵特性曲线知,轴功率 N 随流量 Q 增大而增大,当 Q=0 时,N(3)。(1)为零(2)最大(3)最小 4.一定温度下,湿空气的湿球温度 tw 越高表明湿空气的湿度 H(2)。(1)越小(2)越大(3)为零 5.为降低热损失,在管道外包覆保温层,传热速率与其厚度关系为(3)(1)成正比(2)成反比(3)有极大值 ˊ 2 6.流体流动系统中,管路因直径改变而突然扩大或突然缩小所产生的能量损失为 :hf =ζ u /2,其中速度 u 均以(3)为准。(1)大管流体流速(2)小管流体流速(3)大小管平均流速 1.精馏操作中,饱和蒸汽进料量 F,精馏段上升蒸汽量 V 与提馏段上升蒸汽量 Vˊ的关系为(1)。 (1)V=Vˊ+F(2)V<Vˊ+F(3)V>Vˊ+F 2.离心分离因素 Kc 为离心力场强度与重力场强度之比。可表示为(3)(1)
化工单元操作--总复习
总复习 流体流动重点:柏努利方程∑+++=+++f e E Pu gz W P u gz ρρ2222121122 Kg J /∑+++=+++f e h gPg u z h g P g u z ρρ2222121122 m N J =/压强降)(2222221211f f e p E P u gz W P u gz ∆+++=+++∑ρρρρρρ Pa m J =3/一、位能z/gz/ρgzz 是相对值,是相对于所取水平面的垂直高度。
二、动能(两个知识点:连续性方程,流量计) 1、连续性方程定态流动与非定态流动定态流动时对所有流体有:常数====n n n A u A u A u ρρρ 322111 对不可压缩流体有:常数====n n A u A u A u 2211对圆管有:21222122122144d d d d A A u u ===ππ2、流量计孔板、文丘里、转子三种,利用V=uA 来测量。
孔板、文丘里:A 一定,Δu 与ΔP 根据柏努利方程成一定关系,而ΔP 由压差计测得。
故该两种流量计由孔板或文氏管与压差计相连组成。
V S 增大,Δu 增大,ΔP 增大,A 不变。
转子:fff f A gV gV P ρρ-=∆V S 增大,转子上移,A 增大,Δu 不变,ΔP 不变。
三、静压能(两个知识点:静力学基本方程,密度ρ) 1、静力学基本方程 ①压强单位及换算:O mH mmHg at Pa atm 2533.10760033.110013.11===⨯=②压强表示法表压强=绝对压强-大气压强 真空度=大气压强-绝对压强 真空度= -表压强 ③表达式:gh P P ρ+=0或)(2112z z g P P -+=ρ④等压面:等高、静止、连通、同一流体(分液器) ⑤应用:压强或压差的测量(U 形管)、液位测量、液封高度计算。
解题原理:等压面指示液:与被测液不互溶,颜色好分辨,密度一般大于被测液(倒U 形管除外)gR P B A )(ρρ-=∆(水平放置时)气体为指示液,因液气ρρ≤,可忽略不计,所以gR P ρ=∆(液封时常用) 安全液封:gP g P P h ρρ表=-≤0 溢流液封:g Pg P P h ρρ真=-≥02、密度液体:随温度和压强变化而变化,可通过查表获得数据。
化工单元操作试题(含答案)
《化工单元操作》试题使用教材:化工单元操作试题范围:全册出版社:化学工业出版社版次:第一版学校名称:一、填空题B.是《化工单元操作》的研究对象C.是基本物理操作D.用于不同的化工生产过程中其基本原理和作用相同2.化工原理中的“三传”是指()A.动能传递、势能传递、化学能传递B.动能传递、内能传递、物质传递C.动量传递、能量传递、热量传递D.动量传递、质量传递、热量传递3.下列操作不属于单元操作的是()。
A.流体输送B.传热C.氧化还原反应D.过滤4.下列哪种设备不是属于沉降设备()A.沉降槽B.旋风分离器C.降尘室D.袋滤器A.采用多效蒸B.加大加热蒸汽侧的对流传热系数C.提高沸腾侧的对流传热系数D.增加换热面积10.精馏塔中自上而下()A.分为精馏段、加料板和提馏段三个部分B.温度依次降低C.易挥发组分浓度依次降低D.蒸汽质量依次减少三、多项选择题1.离心泵主要由哪些部件构成()A.叶轮B.泵壳C.活塞D.轴封装置C.是否发生相变D.流体的物理性质9.工业换热方法包括()A.间壁式换热B.混合式换热C.直接换热D.蓄热式换热10.下列换热器中采取了热补偿措施的有()A.固定管板式列管换热器B.浮头式换热器C.U型管式换热器D.具有补偿圈的列管式换热器四、判断题()1.设备某处的真空压力即为表压,P表压=P绝对压力-P大气压力。
()2.一般在被测压力稳定的情况下,选择压力表量程时应最大不超过满量程的四分之三。
6.蒸发操作的实质是什么?蒸发器的实质是什么?7.层流和湍流的区别有哪些?8.分馏塔板的作用是什么?9.什么叫换热器的传热面?什么叫传热推动力?什么叫换热器的热负荷?10.什么叫物料守恒?【答案】一、填空题1.传热、流体输送2.热、压力、物料3.降低、增大设备。
换热器是换热设备的总称。
2.降液管的作用是引导上层塔板液体下流至下层塔板的挡板。
3.优点:两流体始终以逆流接触、平均温差大,有较高的流速,传热系数较大,易于拆、卸清洗、耐高压。
《化工单元操作技术》知识点、习题解答
《化工单元操作技术》知识点、习题解答一、填空题1. 粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。
解答:该题目主要考核流体粘度的物理意义。
液体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性,粘性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子。
粘度的物理意义是促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。
2.在完全湍流区,摩擦系数λ与 Re 无关,与ε/d 有关。
在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于水平线。
解答:该题目主要考核对莫狄图的理解。
其中在此图中完全湍流区的特点为:摩擦系数λ与 Re 无关,与ε/d 有关,且λ与雷诺系数的关系线趋近于水平线。
3.在间壁式换热器中,间壁两边流体都变温时,两流体的流动方向有并流、逆流、错流、和折流四种。
解答:该题目主要考核间壁式换热器中两流体流动的四种方式:并流、逆流、错流、和折流。
4.某化工厂,用河水在一间壁式换热器内冷凝有机蒸汽,经过一段时间运行后,发现换热器的传热效果明显下降,分析主要原因是传热壁面上形成污垢,产生附加热阻,使K 值下降。
解答:该题目主要考核影响热量传递的因素,主要为污垢热阻的增大使得K 值下降。
5.离心泵启动前应关闭出口阀;旋涡泵启动前应打开出口阀。
解答:该题目主要考核离心泵及旋涡泵的正确开启方法。
6.离心泵通常采用出口阀门调节流量;往复泵采用旁路调节流量。
解答:该题目主要考核离心泵和往复泵常用的流量调节方法。
7.降尘室内,颗粒可被分离的必要条件是气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间t θ。
解答:该题目主要考核降尘室中颗粒可被分离的必要条件。
8.过滤操作有恒压过滤和恒速过滤两种典型方式。
解答:该题目主要考核过滤操作的两种方式:恒压过滤和恒速过滤。
9.精馏塔的作用是提供气液接触进行传热和传质的场所。
解答:该题目主要考核精馏塔的作用:提供气液接触进行传热和传质的场所。
10.空气进入干燥器之前一般都要进行了预热,其目的是提高空气干球温度,而降低空气的相对湿度。
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总复习 流体流动
重点:柏努利方程
∑+++=+++f e E P
u gz W P u gz ρρ22
22121122 Kg J /
∑+++=+++f e h g
P
g u z h g P g u z ρρ22
2212
1122 m N J =/
压强降)(2222
2212
11f f e p E P u gz W P u gz ∆+++
=+++
∑ρρρρρρ Pa m J =3
/
一、位能z/gz/ρgz
z 是相对值,是相对于所取水平面的垂直高度。
二、动能(两个知识点:连续性方程,流量计)
1、连续性方程
定态流动与非定态流动
定态流动时对所有流体有:常数====n n n A u A u A u ρρρ 322111 对不可压缩流体有:常数====n n A u A u A u 2211
对圆管有:2
12
2212
21
22
14
4d d d d A A u u ==
=ππ
2、流量计
孔板、文丘里、转子三种,利用V=uA 来测量。
孔板、文丘里:A 一定,Δu 与ΔP 根据柏努利方程成一定关系,而ΔP 由压差计测得。
故该两种流量计由孔板或文氏管与压差计相连组成。
V S 增大,Δu 增大,ΔP 增大,A 不变。
转子:f
f
f f A gV gV P ρρ-=
∆
V S 增大,转子上移,A 增大,Δu 不变,ΔP 不变。
三、静压能(两个知识点:静力学基本方程,密度ρ) 1、静力学基本方程 ①压强单位及换算:
O mH mmHg at Pa atm 2533.10760033.110013.11===⨯=
②压强表示法
表压强=绝对压强-大气压强 真空度=大气压强-绝对压强 真空度= -表压强 ③表达式:gh P P ρ+=0或)(2112z z g P P -+=ρ ④等压面:等高、静止、连通、同一流体(分液器)
⑤应用:压强或压差的测量(U 形管)、液位测量、液封高度计算。
解题原理:等压面
指示液:与被测液不互溶,颜色好分辨,密度一般大于被测液(倒U 形管除外) gR P B A )(ρρ-=∆(水平放置时)
气体为指示液,因液气ρρ≤,可忽略不计,所以gR P ρ=∆(液封时常用) 安全液封:g
P g P P h ρρ表=-≤0 溢流液封:g P
g P P h ρρ真=-≥0
2、密度
液体:随温度和压强变化而变化,可通过查表获得数据。
混合物:n
n m w w w ρρρρ+++= 22111
气体:温度不太低,压强不太高时 RT PM =ρ P :KPa 绝对压强 T :K
混合物时:RT
PM m m =ρ
或 T
T P P 000ρρ= 其中K T 2730= KPa P 33.1010= 304.22m M =ρ
四、有效功We 、He (J/kg,J/N=m )
有效功率Pe
η
ρηηv e m e e gq H q W P P ===
五、阻力损失(知识点:流型、粘度、阻力损失计算) 1、流型(滞流、湍流)
本质区别:滞流为轴向流动,湍流为径向与轴向混合运动,流动方向的差异。
判断依据:滞流Re ≦2000,湍流Re ≧4000,过渡流为中间值
μ
ρe e d u R = 圆形管e d = d 非圆形管流体润湿周长流通面积⨯=4e d 仅用于e d 计算。
2、粘度
单位 cP P s mPa s Pa 10001010001==⋅=⋅
影响 气体:T ↑μ↑ P 的影响不明显 液体:T ↑μ↓ 3、流动阻力计算
'
+=∑f f f
E E E
(直管+局部)
①直管:22u d l E f λ= g
u d l h f 22
λ= 22ρλu d l p f =∆
λ值:滞流区 2000≤e R e
R 64
=
λ
过渡流、湍流区 λ= f (Re,ε/d )
完全湍流区 λ= f (ε/d ) 与Re 即流型无关
②局部:阻力系数法 22
u h f
ε=' 当量长度法 2
2u d l h e f λ='
③总阻力损失:2
)(22
2u d l u d l l h h h e f f f ελλ+=+='
+=∑或 同管径适用,不同管径时,则需分段计算。
④降低阻力损失措施:
减短管长,减少管件;加大管径,表面光滑;气体压缩或液化后输送;高粘度液体
需加热输送;加入阻垢剂等。
流体输送机械
液体泵:离心泵、往复泵、旋转泵、流体作用泵等 气体机:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵 一、离心泵工作原理及基本结构 二、性能参数与离心泵特性曲线 1、流量Q :m 3/h
2、扬程或压头He :1N 流体流过泵所获得的有效机械能。
测量:g
P P h H ρ120
++=
3、轴功率P :W
4、效率η:P
g H Q P
P e e 3600ρη==
5、特性曲线:一定转速下常温清水为工质在常压下测定 最高效率点称工作点 三、影响因素
1、物性:ρ↑ H,Q, η不变, μ↑H,Q, η↓P ↑
2、转速n ,叶轮直径D 四、离心泵安装
1、气蚀:P 1<P V ,大量气化,进入到出口高压区,气泡破裂,形成局部真空,从而形成
很大的局部冲击力,破坏泵体,形成气蚀。
2、允许气蚀余量:抗气蚀性能指标 g
P g u g P h V ρρ-+=∆22
11
3、允许最大安装高度:
20101,max
,01,012v g f f P P P P u H H h H g g g g
ρρρ---=--=--∆-
4、防止措施:使P 1↑
具体措施:H g ↓,u 1↓(关小出口阀),或H f,0-1↓(吸入管长↓,吸入管径↑) 五、流量调节
1、调节出口阀开度(最常用,方便,能量损失增大)
2、调节泵的转速、叶轮直径或并串联泵
3、当泵出口连到密闭容器(P 不变)时,物料ρ↑,Q ↑,H ↓,P ↑
传 热
重点:传热基本方程m t KS Q ∆=
一、Q 传热速率:换热器的能力;
热负荷:生产任务对换热器的要求。
设计中,热负荷代替传热速率计算,再乘上系数。
热负荷的确定:走管程流体所传递的热量。
热量衡算:L c h Q Q Q += L c pc c h ph h Q r t t C W r T T C W ++-=+-])[(])([1221 二、传热平均温度差 2
1
2
1ln t t t t t m ∆∆∆-∆=
∆
相同进出口温度时:并错逆m m m t t t ∆>∆>∆
两流体只有相变时为恒温传热:t T t m -=∆ 一侧恒温 并错逆m m m t t t ∆=∆=∆
三、传热系数
1、热传导
λ:导热系数,与密度和粘度相同都是物质固有的物性
气体液体非金属金属λλλλ>>>
平壁:
n
n
n n n
m
b t b t b t b b b t S
Q q λλλλλλ∆=∆=∆=
+
++∆==
222
1112
2
11 圆筒壁:
L
r r t L r r t L r r t L r r L r r L r r t L Q n m 334223211213342231122)
/ln(2)/ln(2)/ln(2)/ln(2)/ln(2)/ln(πλπλπλπλπλπλ∆=
∆=∆=+
+∆= 2、对流传热
m i i m t S t S Q ∆=∆=αα00
α不是物性,热阻主要集中在滞流内层,温降最大。
无相变:2.08
.0d
u B =α
u ↑,d ↓,改变流向,都可使α↑
有相变:冷凝(滴状、膜状)不凝性气体的排出及冷凝面的布置 沸腾(池内):自然对流、核状沸腾,膜状沸腾(不稳定、稳定) 温差应控制在核状沸腾,α最大。
表面粗糙、清洁、操作P ↑,T ↑,μ↓,σ↓ α↑
3、污垢热阻:定时清除,阻垢剂,水处理等
4、总传热系数K
o so m o si i i o R S bS R S S K αλα11++++= 或o
so
si i R b R K αλα111++++=
四、强化传热途径,即Q ↑→K ↑ S ↑ Δt m ↑ 1、S ↑(改进设备结构,翅片状)
作用:提高了传热面积、设备紧凑;提高了流体湍动,α↑ 2、Δt m ↑:改变冷却剂或加热剂温度,或采用逆流或增加壳程数 3、K ↑即降低热阻,对薄壁(抓主要矛盾)
λb
一般较小,可忽略;刚投产时,so si R R +较小,o
i αα11+占主要矛盾 使用时间长了,so si R R +可能成为主导热阻。
提高的具体措施与途径:
①o
i αα11+
占主导时,o
i K
αα111+=,当o i αα>>,o
K
α11=→o K α=↑ 当i o αα>>,i
K
α11=→i K α=↑
当i o αα>>,o
i K αα111+= 同时提高o α、i α
②so si R R +占主导时,u ↑,扰动↑,b ↓;尽量使用软化水;
加阻垢剂;机械或化学除垢。