化工原理二第三章习题(课堂PPT)

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化工原理第二章01PPT课件

化工原理第二章01PPT课件

400
0.5419kg / m3
4
主要问题:
1、顶部压强计算错误。 2、没有考虑伯努利方程应用条件 2、温度理解错误。
管路系统中总能量损失公式
hf
(li le
d
)u 2 i2
hf
( li
le d
)u 2 i2
5
第二章:流体输送机械
液体输送设备 气体输送设备
6
第一节 液体输送设备
一.离心泵工作原理和主要部件 二.离心泵的基本方程式 三.离心泵的主要性能参数与特性曲线 四.离心泵性能参数的改变及换算 五.离心泵的气蚀现象与允许吸上的高度 六.泵的工作点与流量调节 七.离心泵的组合操作——串、并联 八.其它类型的泵
19
20
21
离心泵的工作过程: 开泵前,先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后,泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在
此作用下,从叶轮中心被抛向叶轮外周,使其机械能增高,并 以很高的速度(15-25 m/s)流入泵壳。
在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大,液体的流速减慢, 使大部分动能转化为静压能。最后液体以较高的静压能从排 出口流入排出管道。

体悬浮物。
构 半闭式叶轮 只有后盖板,可用于输送浆料或含固体悬浮物
的液体,效率较低。
14
15
按 单吸式 液体只能从叶轮一侧被吸入,结构简单。



相当于两个没有盖板的单吸式叶轮背靠背并在了
式 双吸式 一起,可以从两侧吸入液体,具有较大的吸液能
力,而且可以较好的消除轴向推力。
16
2)泵壳
A. 泵壳的作用 • 汇集液体,作导出液体的通道; • 使液体的能量发生转换,一部分动能转变为静压能。 B. 导叶轮

夏清《化工原理》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解.

夏清《化工原理》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解.

目 录第0章 绪 论0.1 复习笔记0.2 课后习题详解0.3 名校考研真题详解第1章 流体流动1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 流体输送机械2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 非均相物系的分离和固体流态化3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 传 热4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 蒸 发5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 蒸 馏6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 吸 收7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 蒸馏和吸收塔设备8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 液-液萃取9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 干 燥10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 结晶和膜分离11.1 复习笔记11.2 名校考研真题详解第0章 绪 论0.1 复习笔记一、化工原理课程的性质和基本内容1.课程的基本内容(1)单元操作根据各单元操作所遵循的基本规律,将其划分为如下几种类型:①遵循流体动力学基本规律的单元操作,包括流体输送、沉降、过滤、物料混合(搅拌)等。

②遵循热量传递基本规律的单元操作,包括加热、冷却、冷凝、蒸发等。

③遵循质量传递基本规律的单元操作,包括蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离等。

④同时遵循热质传递规律的单元操作,包括气体的增湿与减湿、结晶、干燥等。

从本质上讲,所有的单元操作都可分解为动量传递、热量传递、质量传递这3种传递过程或它们的结合。

(2)化工原理的基本内容化工原理的基本内容就是阐述各单元操作的基本原理、过程计算及典型设备。

2.课程的研究方法(1)实验研究方法(经验法);(2)数学模型法(半经验半理论方法)。

化工原理复习课件 共85页PPT资料

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(5)旋风分离器的性能参数
气体处理量 分离效率 气体通过旋风分离器的压强降。
重点三:
过滤操作的基本概念 过滤基本方程式 恒压恒速过滤方程式
1. 过滤的基本概念
以多孔物质为介质,在外力的作用下,使悬浮液中的液体 通过介质的孔道,固体颗粒被截留在多孔介质上,从而实 现固液分离的操作。
2. 过滤基本方程式
2.旋风分离器
1、离心沉降速度ur
惯性离心力=
dd33
66
ss
uu22 TtTt RR
向心力=
d3

u2 Tt
6R
阻力=
d2

u
2 r
42
三力达到平衡,则:
d3
6
s
u2 tT R

d3

u2 Tt
d 2
u
2 r
0
6 R 42
(1)离心沉降速度的通式
ur
4d
⑨连接SF并延长至E’得脱溶剂后的量
E
M
S
③萃取剂极限用量 :
原料量F及组成一定,增大S,M向S点靠近。
D点:最小溶剂用量,Smin
FD Smin F DS0
G点:最大溶剂用量,Smax
S max

F
GF GS 0
萃取操作S应满足下列条件:
Smin S Smax
A
FD M E
R
G S0
溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发,所用的设备称为蒸
发器。
2.加热蒸气和二次蒸气
蒸发需要不断的供给热能。工业上采用的热源通常为水蒸 气,而蒸发的物料大多是水溶液,蒸发时产生的蒸气也是水蒸
气。为了易于区别,前者称为加热蒸气或生蒸气,后者称为二 次蒸气。

化工原理-习题-课件PPT

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P0
gZ0
0
∴3-3’截面的总势能大于2-2’截面的总势能,水能被
吸入管路中。 求每小时从池中吸入的水量 柏努利方程
求管中流速u
在池面与玻璃管出口内侧间列柏努利方程式:
34
gZ3
u3 2 2
P3
gZ 2
P2
u22 2
式中:
Z3 0m, Z2 3m
u3 0
P3
0(表压) P2
57.08J
/ kg
2
)
130.8 - 9.81 3 - 9.871000
91560Pa
从计算结果可见:P2>P3>P4 ,而P4<P5<P6,这是由于流 体在管内流动时,位能和静压能相互转换的结果。
30
5)流向的判断 在φ45×3mm的管路上装一文丘里管,文丘里管
上游接一压强表,其读数为137.5kPa,管内水的流速 u1=1.3m/s,文丘里管的喉径为10mm,文丘里管喉部 一内径为15mm的玻璃管,玻璃管下端插入水池中,池 内水面到管中心线的垂直距离为3m,若将水视为理想 流体,试判断池中水能否被吸入管中?若能吸入,再求 每小时吸入的水量为多少m3/h?
gZ1
u2 1 2
P1
gZ 2
u2 2 2
P2
式中: Z1=Z2=0
P1=3335Pa(表压) ,P2= - 4905Pa(表压 )
m
M T0 Pm 22.4 TP0
10
29 273[101330 1/ 2(3335 4905)]
22.4
293101330
1.20kg / m3
u12
3335
P1 P 水 gh
P2 P 水g(h R)

化工原理(第二版)教学课件作者祁存谦、丁楠、吕树申编化工原理习题解答(第二版)(祁存谦)习题解

化工原理(第二版)教学课件作者祁存谦、丁楠、吕树申编化工原理习题解答(第二版)(祁存谦)习题解

祁存谦丁楠吕树申化工原理》习题解答第1章流体流动流体输送第2章第沉降过滤3章传热第4章蒸发第5章第6章蒸馏第7章吸收第干燥9章第8章萃取第10 章流态化广州中山大学化工学院(510275 )2008/09/28第1章流体流动1-1 .容器A 中气体的表压力为 60kPa ,容器B 中的气体的真空度为1.2 104Pa 。

试分 别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干 Pa 。

该处环境大气压等于标准大气压。

(答:A,160kPa ; B,88kPa )解:取标准大气压为100kPa ,所以得到:P A 60 100 160kPa ; P B 100 12 88kPa 。

1-2 .某设备进、出口的表压分别为 求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。

31流过密度为1150kg m ,流量为5000kg h 的冷冻盐水。

管隙间流着压力(绝压)为0 10.5MPa ,平均温度为0 C ,流量为160kg h 的气体。

标准状态下气体密度为311.2kg m ,试求气体和液体的流速分别为若干m s ?(答:U L 2.11m s 1 ; U g 5.69m s 1 )-12kPa 和157kPa ,当地大气压为101.3kPa ,试 (答:-169kPa )解:P P 进 P 出12 1571-3 .为了排除煤气管中的少量积水, 出,已知煤气压力为 1.02m )10kPa (表压)。

169kPa 。

用如图示水封设备, 水由煤气管道上的垂直支管排 h 最小应为若干?问水封管插入液面下的深度 60mm 3.5mm 。

内管33.5 3.25 2 27mm , d外60 3.5 2 53mm ;对液体: Ul 对气体: m l / l 4 5000/3600d内21150 0.02724°R 1.2 0.5 1061R 1.01325 1052.11m s 15.92kg m解:d内U g V g m g / gA g2 2-0.0530.033543 21.32 10 m ,160/3600 1.32 10 3 5.92 1 5.69m s 。

化工原理第三章第一节-资料

化工原理第三章第一节-资料

令kd3 s2g, 则: Ret2 34k3
ξ~Ret曲线转化成 ξRet2~Ret曲线。 计算ut时,先由已知数据算出ξRet2的值,再由ξRet2~Ret
曲线查得Ret值,最后由Ret反算ut 。
2020/5/30
ut
Re t d
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图3-3 Ret2 Ret 及 Ret1 Ret关系曲线
速度ut有关,而与降尘室的高度无关。
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对设置了 n层水平隔 板的降尘室, 其生产能力 为
Vs n1blut
图3-5 多层除尘室 1-隔板 2、6-调节闸阀 3-气体分配道
4-气体集聚道 5-气道 7-清灰口
2020/5/30
3、降尘室的计算
设计型 已知气体处理量和除尘要求,求
降尘室的计算
2020/5/30
2020/5/30
颗粒在降尘室的停留时间 l u
颗粒沉降到室底所需的时间 t Hut
为了满足除尘要求 t l H ——降尘室使颗粒沉降的条件 u ut
u Vs Hb
l ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱs
lHb Vs
lHb H Vs ut
Hb
Vs blut ——降尘室的生产能力
降尘室的生产能力只与降尘室的沉降面积bl和颗粒的沉降
18 .5
Re
0.6 t
ut 0.269gdsRte0.6——艾伦公式
c) 湍流区或牛顿定律区(Nuton)(103<Ret< 2×105)
0.44
ut
1.74
ds g
——牛顿公式
2020/5/30
3、影响沉降速度的因素
1)颗粒的体积浓度
当颗粒浓度较高时,由于颗粒间相互作用明显,发生干

化工原理第三章过滤3-2PPT

化工原理第三章过滤3-2PPT

X—单位质量悬浮液中所含干滤渣质量。
kg干渣/ kg悬浮液
ω—得到1m3滤液所形成的干滤渣质量。 kg(干渣)/m3(滤液)
取1kg悬浮液为基准:
X
1CX/
湿滤渣质量与滤液体积的比值ωC
ωC——kg湿渣/m3滤液
湿滤渣体积与滤液体积的比值v
C c
——m3湿渣/m3滤液
例3-4 已知湿滤渣、干滤渣及滤液的密度分别为ρc=1400 kg/m3 , ρp=2600kg/m3,ρ=1000kg/m3。 试求湿滤渣与其中所含干渣的质 量比?若1kg悬浮液中含固体颗粒0.04kg,试求与1m3滤液所对应 的干渣质量为多少?
对于指定的悬浮液,获得一定量的滤液必定形成相应量的 滤饼。悬浮液量、滤液量和滤饼量用以下的物料衡算式求出。
C—含1kg干滤渣的湿滤渣质量。即湿滤渣质量与干滤渣质量之比。
而 湿滤渣体积=干滤渣体积+液体体积
取含1kg干滤渣的湿滤渣为基准:
C 1 C1
C P
Ρp:固体的密度 Ρc:湿滤渣的密度 Ρ:液体的密度
助滤剂的组成:不可压缩的粉状或纤维状固体。
常用的助滤剂:硅藻土、珍珠岩、石棉、炭粉等。
(四)悬浮液量、固体量、滤液量与滤渣量的关系
总物料:悬浮液质量=滤渣量+滤液量 固体物料:悬浮液中固体量=滤渣中固体量
悬浮液
滤液,密度ρ ,体积 V
湿滤渣,密度ρc
液体 干渣,密度ρp
滤液量
悬浮液中所含液体量
物料衡算
滤饼体积: 6 .3 1 2 5 0 2 1 .2 6 1 4 m 4 0 3
0.139
《化工原理》课件——第三章 非均相物系的分离
生成的滤液质量为 7913.7-500-1100=6313.7kg

化工原理II 习题课 共30页PPT资料

化工原理II 习题课 共30页PPT资料

3、在一填料层高度为6m的吸收塔中,用清 水逆流吸收混合气中的丙酮。已知进塔气体流
率90kmol/h,丙酮体积分数5%,丙酮回收 率可达90%,平衡关系y*=2.0x,操作液气 比是最小液气比的1.5倍,塔径800mm。试 求:(1)NOG;(2) Kya; (3)其他条件不变, 填料层高度增加3m,丙酮回收率变为多少
包括所有局部阻力的当量长度)。,摩擦系数取0.025。试求:
(1)管路特性方程;(2)离心泵工作扬程和流量;(3)
离心泵入口真空表读数。
2
2’
8m
2m
1
1’
如图示一输水系统,管路直径为Φ80×2mm, 当流量为
36m3/h时,吸入管路的总压头损失为0.6m,排出管路的
总压头损失为0.8m,吸入管轴线到U型管左侧汞面的垂直
用离心泵把密度为1000kg/m3的水从开口贮槽送至表压为
19.62 kPa密闭容器,贮槽和容器的水位差保持8m恒定,泵
安装高度2m,如图所示。离心泵特性曲线方 H251800qV20
程 q V m3 / s
,( , ),管道均为Φ108×4mm
的钢管,阀门全开,吸入管路长20m,排出管路长80m (均
有一套管式换热器,管径为Φ89×3.5 mm,流量为 2000 Kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在 环隙从15℃升到35℃。苯的对流传热系数α1为230 W/(m2·K),平均比热容Cp1为1.86 kJ/(kg·℃);水的 对流传热系数α2为290 W/(m2·K),平均比热容Cp2为 4.178 kJ/(kg·℃)。忽略污垢阻力,碳钢热导率λ=45 W/(m2·K)。试求:(1)冷却水消耗量qm2;(2) 总传热 系数K;(3)逆流操作时所需要的管长。

武汉大学化工原理第二版课后习题答案第三章

武汉大学化工原理第二版课后习题答案第三章

第三章 传热过程1、平壁炉的炉壁由三种材料组成,其厚度和导热系数列于本题附表。

习题1附表序 号 材 料 厚度δ/mm导热系数λ/W ⋅ m −1 ⋅ K −11(内层)耐火砖 200 1.07 2 绝热砖 100 0.14 3钢 645若耐火砖层内表面的温度t 1为1150°C ,钢板外表面温度t 4为30°C ,又测得通过炉壁的热损失为300W ⋅ m −2。

试计算传导传热的面积热流量。

若计算结果与实测的热损失不符,试分析原因并计算附加热阻。

解:33221141t t R q λ+λ+λ−=φ==45006.014.01.007.12.0301150++−=2m W 1243901.01120−⋅= 计算的面积热流量大于实侧值,说明平壁间接触不良,有空气层存在,产生了附加热阻,其值R 为:R = R 实测 − R 计算 = 901.0733.3(300301150332211−=λδ+λδ+λδ−−= 2.832m 2 ⋅ °C ⋅ W −12、φ 50mm ×5mm 的不锈钢管,导热系数λ1=16W ⋅ m −1 ⋅ K −1,其外包扎厚30mm 的石棉,导热系数λ2=0.2W ⋅ m −1 ⋅ K −1,石棉层外再包30mm 厚的保温灰,导热系数λ3=0.07W ⋅ m −1 ⋅ K −1。

若不锈钢管内壁温度为260°C ,保温层最外层的壁温为35°C ,问每米管长的热损失为多少?解:不锈钢管的内半径为r 1=20mm ,外半径r 2=25mm ,∴r 2/r 1 < 2,故可按算术平均求每米管长的平均面积,A= 2πr 1m m1L = 2π(0.025 + 0.02)/2 × 1 = 0.1413m 2石棉层内半径r 2=25mm ,外半径r 3=55mm2r r 23>,需按对数平均求传热面积 r=2m m 038.0025.0055.0ln025.0055.0=−A= 2πr 2m m2L = 2 × 3.14 × 0.038 × 1 = 0.239m 2保温灰层内半径r 3=0.055mm ,外半径r 4=0.085mmr=3m m 069.0055.0ln055.0085.0=−A m,3 = 2πr m3L = 2×3.14×0.069×1=0.433m 2故每m 管长的热损失为433.007.003.0239.02.003.01413.016005.035260Am Am Am t t L 33322211141×+×+×−=λδ+λδ+λδ−=φ=1m W 9.1386194.1225−⋅=3、某蒸汽管外包扎有二层厚度相等的绝热材料,外层的平均直径为内层平均直径的两倍,而外层的导热系数为内层的1/2,若将此两种绝热材料互换位置,各层厚度与原来的一样,设蒸汽管外壁温度及外层绝热层的外侧面温度与原来情况分别对应相等,各绝热材料的导热系数值不因互换位置而异,问哪种情况的散热小?解:多层圆筒壁的导热计算式为:222111Am Am tλδ+λδΔ=φ设下标1代表内层,下标2代表外层依题意:δ1 = δ2 = δ,λ2 =21λ1,dm 2=2dm1故 Am 2=2Am 1 (Am=πdm ⋅ L)互换前:1111111222111Am 2tAm 2Am t Am Am t λδΔ=⋅λδ+λδΔ=λδ+λδΔ=φ 互换后:112511111222111Am tAm 2Am tAm Am tλδΔ=λδ+⋅λδΔ=λδ+λδΔ=φ′ ∴ 8.0542Am t Am t 112511==δ⋅λ⋅Δδ⋅λ⋅Δ=φφ′计算表明外层材料换内层后散热小,即将导热系数小的材料放在内层为宜。

化工原理第二版夏清贾绍义课后习题解答带图

化工原理第二版夏清贾绍义课后习题解答带图

化工原理第二版夏清,贾绍义课后习题解答(夏清、贾绍义主编.化工原理第二版(下册).天津大学出版)社,.)第1章蒸馏1.已知含苯(摩尔分率)的苯-甲苯混合液,若外压为99kPa,试求该溶液的饱和温度。

苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。

t(℃) 85 90 95 100 105x解:利用拉乌尔定律计算气液平衡数据**,由于总压,P1-1查例附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P AB***t-x可得出液相组成,这样就可以得到一组绘平衡)/(P,则由P = 99kPax= (P-P-P)BAB.图数据。

以t = ℃为例 x =(99-40)/()=同理得到其他温度下液相组成如下表根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线由图可得出当x = 时,相应的温度为92℃2.正戊烷(CH)和正己烷(CH)的饱和蒸汽压数据列于本题附表,试求P = 下该溶液的145612平衡数据。

温度 CH 125K CH14 6饱和蒸汽压(kPa)解:根据附表数据得出相同温度下CH(A)和CH(B)的饱和蒸汽压141256*= ℃时 P 以t = ℃时为例,当t = B*= 查得P A得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表t(℃) 248 251 279 289*(kPa) P A利用拉乌尔定律计算平衡数据平衡液相组成以℃时为例***)-Pt= ℃时 x = (P-P)/(P 当BAB=()/()= 1平衡气相组成以℃为例*x/P = ×1/ = 1 ℃时当 t= y = P A同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下t(℃) 279 289x 1 0y 1 0根据平衡数据绘出t-x-y曲线3.利用习题2的数据,计算:⑴相对挥发度;⑵在平均相对挥发度下的x-y数据,并与习题2的结果相比较。

解:①计算平均相对挥发度**计算出各温度下的相对挥发度理想溶液相对挥发度α= P:/P BA t(℃) α - - - - - - - -取℃和279℃时的α值做平均α= (+)/2 = m②按习题2的x数据计算平衡气相组成y的值当x = 时,y = ×[1+×]=同理得到其他y值列表如下t(℃) 279 289αx 1 0y 1 0'曲线和原先的t-x-y曲线如图③作出新的t-x-y4.在常压下将某原料液组成为(易挥发组分的摩尔)的两组溶液分别进行简单蒸馏和平衡蒸馏,若汽化率为1/3,试求两种情况下的斧液和馏出液组成。

化工原理2-3

化工原理2-3
100fb37a3油泵y型石油产品轴封严格冷却良好100y1202吸入口直径mm单吸油泵单级扬程级数ys双吸油泵4杂质泵p型悬浮液和稠浆液叶片少流道宽开式或半闭式pn型泥浆泵实物图根据被输送液体的性质确定泵的类型确定输送系统的流量和所需压头
七、离心泵的类型、选择与使用
1.离心泵的类型
输液性质—
水耐油杂泵腐泵质蚀泵泵
吸液方式—
离心泵——
叶轮数目—
单双吸吸泵泵 单多级级泵泵
压头高低—
低压泵(H<20m水柱)
中压泵 高压泵
(H=20~50m水 (柱H>) 50m水柱)
(1)清水泵—性质与水相似的液体 ‫٭‬IS型(原B型)——单级单吸悬臂式
意义:
吸入口直径,8″ 单级单吸悬臂式
扬程,m
8B29A-2900-10
按照作用方式可分: 单动往复泵:活柱往复一次只吸液和排液一次。 双动往复泵:活柱两边都在工作,每个行程均在吸液和排液。
c.工作原理: 当活塞自左向右移动时,工作室 的容积增大,形成低压,贮池内 的液体经吸入阀被吸入泵缸内, 排出阀受排出管内液体压力作用 而关闭。当活塞移到右端时,工 作室的容积最大。 活塞由右向左移动时,泵缸内液 体受挤压,压强增大,使吸入阀 关闭而推开排出阀将液体排出, 活塞移到左端时,排液完毕,完
Q=50 m3h-1,H=32m,N=5.97kW,=73%,
(3) 该泵实际运行时所需的轴功率: 该泵实际运行时所 需的轴功率实际上是泵工作点所对应的轴功率。当该泵 在Q=50m3h-1下运行时,所需的轴功率为5.97kW。
(4) 因用阀门调节流量而多消耗的功率 由该泵的主要性能 参数可知,当Q=50m3h-1时,H=32m及=73%。而管路 系统要求的流量为Qe=50m3h-1,压头为He=28m。为保 证达到要求的输水量,应改变管路特性曲线,即用泵出口阀 来调节流量。操作时,可关小出口阀,增加管路的压头损失, 使管路系统所需的压头也为32m。

化工原理课件3精品文档

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第二章 流体输送机械
华东交大化工原理电子课件
2、离心泵的转数对特性曲线的影响
离心泵的特性曲线是在一定转速下测定的。
转速——比例定律
当转速由n1改变为n2时,其流量、压头及功率的 近似关系为:
qV 2 n2 qV 1 n1
H2 H1


n2 n1
2
P2 P1


n2 n1
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解:根据
Hh0

pM pV
g
查得水在20℃时密度为ρ=998.2kg/m3,则
pM=0.4MPa pV=0.028MPa
将已知数据代入,得泵的扬程
H 0 .4 1 [0 .4 9( .0 9 2 .0 9 8 .) 8 2 ]1 1 860 4.1 4 m2 O H
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第二章 流体输送机械
Fluid-moving Machinery
第二章 流体输送机械
华东交大化工原理电子课件
概述
低处→高处
供料点~需料点 低压→高压
较远的地方
p u2
Hz
g
2g
Hf
输送机械的作用:
对流体做功
流体的动能↑, 或位能↑,静压能↑, 克服沿程阻力,或兼而有之
一 往复泵 二 齿轮泵 三 旋涡泵
第三节 气体输送机械
第二章 流体输送机械
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第一节 离心泵
离心泵的外观
第二章 流体输送机械
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一.离心泵装置(结构)简图
第二章 流体输送机械
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二、离心泵的工作原理:
甩出、真空、吸入。
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37
• 学生自测题
• 一、填空题 • 1.板式塔是____接触式气液传质设备,操
作时为____连续相;填料塔是____接触式 气液传质设备,操作时为____连续相。 • 2.塔板的主要类型有____、____、____、 ____等。 • 3.气体通过塔板的总压降包括____和 ____。
21
1、严重漏液 • 不良后果:降低板效率,严重时使板上不能积液,是塔不良
的操作现象之一。 • 产生的原因:气速过小,或气体分布严重不均、液体分布严
重不均。
有溢流塔板 22
1、严重漏液
23
2、过量的液沫夹带
• 不良后果: • (1)降低板效率, • (2)将不挥发性物质逐板送至塔顶造成产品污染, • (3)严重时造成液泛。 • 产生的原因:气体输送夹带 • 夹带量通常eV<0.1kg液体/kg干气体
有 溢 流 塔 板 24
2、过量的液沫夹带 2、过量的液沫夹带
25
3、液泛(淹塔) • 不良后果:塔压力降急剧增大、板效率急剧减小、是不正
常操作现象之一 • 产生原因: • (1)气体流量过大,产生了过量的液沫夹带, • (2)液体流量过大,降液管的截面积不够。
有 溢 流 塔 板 26
3、液泛(淹塔)
第一节 板式塔 第二节 填料塔
1
第一节 板式塔
2
• 教学目的: • 了解板式塔的结构特点;常见的不正常操作情况
和评价设备的基本性能。 • 熟悉常规塔设备的一般计算方法。 • 掌握塔内气液两相的流动状况和传质特性。 • 重点: • 板式塔的负荷性能图及设计。 • 难点: • 板式塔的操作参数与塔板结构尺寸的关系。
操作弹性要求不小于 1.5~2
过量液沫夹带线
4
液5泛线
1
液相负荷下限线
2
——液相负荷上限线
3
漏液线
O
VL
31
五、塔 板 效 率
• 塔板效率的表示法
• 1、总板效率ET

E NT
T
NP
• 式中:NT-所需的理论板数;

NP-实际板数
32
• 2、单板效率EM
• • 单板效率又称为默弗里(Murphree)效率
其它型:
旋流塔板
压延孔板
斜孔塔板
16
鼓 泡 接 触 状 态
气液接触方式有三种: 泡沫 接触 状态
喷 雾 接 触 状 态
气液两相在设备中要有良好的接触: 接触充分,接触面要大,相界面不断更新
17
18
19
鼓泡接触状态 泡沫接触状态 喷雾接触状态
20
二、塔板的流体力学性能
• 1. 严重漏液 • 2. 过量的液沫夹带 • 3. 液泛 • 4. 塔板上的液面落差 • 5. 塔板上液体的返混 • 6. 气体通过塔板的压降 • 7. 液体在降液管内的停留时间
缺点:筛孔易堵塞,不宜处理易结焦、粘度大的 物料。
11
泡罩型
筛孔型
浮阀型
其它型:
优点:结构简单、造价低,生产能力大,操作 弹性大,塔板效率较高 。
缺点:处理易结焦、高粘度的物料时,阀片易 与塔板粘结 。
12
13
14
各种浮阀: 阀型:F1型、V型、T型、A型
15
泡罩型
筛孔型
浮阀型
择塔板类型?
• 问题解答
• 问:一般而言,设备都有一定的性能参数指标, 板式塔和填料塔作为气液传质设备有哪些性能评 价指标?
36
问:如附图所示为两塔板的负荷性能图,图(a)的适宜操作区是由漏液线、气相负荷上 限线、液相负荷上限线和液相负荷下限线所围成的区域,而液泛线在适宜操作区之上, 是不是意味着该塔板不会发生液泛?
3
一、板式塔结构、类型及特点 二、塔板的流体力学性能 三、塔径和塔高的估算 四、塔板负荷性能图 五、塔板效率 六、塔板设计要点
4
5
一、板式塔结构、类型及特点:
受液区
平顶型 溢流堰 有 溢 流 塔 板
降液管 溢 流 装 置降 溢液 流管 堰齿平形顶堰堰
开孔区
6
受液盘
单流型
溢流形式
双流型 U 型流
有溢流塔板
不良后果:
单板压降大,气体流动阻力大,对输送要求较高。
一般,常压塔:单板压降 40~65mmH2O 减压塔:单板压降 10~35mmH2O
7、液体在降液管内的停留时间
≥3~5s
29
三、 塔径和塔高的估算
D 4Vs u
Z (NT ET
1)HT
u(0.6~0.8)uF
气速上限为泛点气速,用 uF 表 示,由经验式计算或图查取。
27
4、塔板上的液面落差
• 产生原因:液体在塔板上横向流动时要克服流动阻力

(摩擦阻力、形体阻力)。
• 不良后果:液面落差会导致气流分布不均
有 溢 流 塔 板 28
5、塔板上液体的返混
减 少 返 混 对 传 质 是 有 利 的
6、气体通过塔板的压降 -------单 板 压 降
产生原因:
hp 干板压降 液层压降 hc hl
单流型
阶梯型流
受液盘
双流型 受液盘
U 型流
阶 梯 型 流7
双流型塔板
8
有溢流塔板又分为:
泡罩型
筛孔型

阀型

它型:
优点:操作弹性较大,塔板不易堵塞 。
缺点:结构复杂、造价高,板上液层厚,塔 板压降大,生产能力及板效率较低 。
9
10
泡罩型
筛孔型
浮阀型
其它型:
优点:结构简单、造价低,板上液面落差小,气 体压降低,生产能力大,传质效率高。
HT 与 D 之间的关系如表 1 所示:
塔径 D(m)
表 1 板间距参考数值 0.3~0.6 0.6~1.0 1.0~2.0
2.0~4.0
4.0~6.0
板间距HT(mm) 200~350 250~400 250~600 300~600 400~800
30
四、塔板负荷性能图
VG
正常操作区
操作弹性=气量上限/气量下限
EMV
yn yn*
yn1 yn1
EML
xn1 xn1
xn xn*
33
• 3、点效率Eo
• 气相点效率
E OV
yyn1 y*yn1
34
安定区
六、塔板设计要点
1、设计内容:板型:筛:单流、双流等
板间距 HT 塔径 D 板上结构:开孔情况、溢流装置结构
单流型
2、设计方法:
根据经验选定一些结构参数设计其他参数校核各项流体力学性能画负荷性能图
若流体力学性能不好,则调整相应结构参数
35
• 思考题 • 1.评价塔板性能的指标有哪些方面,开发新的塔
板应考虑哪些问题?
• 2.塔板上有哪些异常操作现象,它们是如何形成 的,如何避免这些异常操作现象的发生?
• 3.塔板负荷性能图的意义是什么? • 4.塔板有哪些主要类型,各有什么特点,如何选
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