【VIP专享】化工原理讲稿211

6.2管路计算例题
从自来水池引一支路AB向居民供水，在站点B分成两 路，分别通向一楼和二楼。已知管AB，BC 和BD的长 度（包括管件的当量长度）分别为100m，10m及20m， 管内径均为30mm，直管段=0.03，两支路出口各安 装一球心阀，假设A点处压力为 3.43 ×105Pa（表）， 试求：
×0.001/2=1.636 × 105Pa
将K代入（a）式得恒速阶段所得滤液量为
V12=KA21 /2= 3.809×10-5 ×10 2 ×600/2 V1=1.1427 m3
例
有一叶滤机,自始至终在恒压下过滤某种水悬浮液时, 得如下的过滤方程:
q2+20q=250 式中q单位为L/m2; 单位为min. 在实际操作中,先在5分钟时间内作恒速过滤，此时过
(V2-V12)+2Ve(V-V1)=KA2(- 1) (V2-V12)=KA2(- 1) （b) 将（a)式代入（b)式得
K
V
8
3.809 105
A2 1 / 2 102 2400 600 / 2
而K=（2 △p）/（r） 其中= / P =20/1560=0.01282 m3固体/ m3悬浮液 即 △p=K r/2=3.809×10-5 ×0.01282 × 6.7× 1014
q2+2qeq=K得： qe=10 L/m2;K=250 L2/ m4.min 而恒速过滤方程
q2+qeq=K/2 即：q12+qeq1=K1/2 q12+10q1=250×5/2 解得： q1=20.5 L/m2 恒压过滤：
(q2-q12)+2qe(q-q1)=K(- 1) q2-20.52)+2 × 10(q-20.5)=250 ×(20-5) 解得： q=58.4 L/m2
3.2.4机械能守恒例题
3.2.4例题 如图示，槽内水位维持不变，其底部与内径为100mm 的钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀的上游距管路 入口端15m处安有以汞为指示液的U管压差计，其一 臂与管道相连，另一臂通大气。当阀门关闭时，测得 R=600mm，h=1500mm。当阀门部分开启时测得 R=400mm，h=1400mm，此时管路的摩擦阻力损失 为hf=19.7J/kg。求在管道中每小时的流出量m3? 已知H2O=1000kg/m3，Hg=13600kg/m3
解40：=2据40题0s意,VA=8qme=30,r,=6=.07.×0011P0a14.ms,-21=,A60=
= 1560kg/m3
× 10=600s, =60 × 10m2 ,= 20kg/m3， P
根据已知条件，对恒速过滤，
V2+VeV=KA2 /2 对恒压过滤
V12=KA21 /2 (a)
1.当一楼阀全开(门§=6.4),高度为5米的二楼能否供水? 此时AB管内流量为多少?
2.若将一楼阀门关小使其流量减半,二楼最大流量为多 少?
2.3离心泵的组合操作例题
用两台相同的离心泵,从水池向密闭容器供水,单台泵的 特性曲线可近似表示为He=50-1.1×105qv2(m3/s),适当 关闭或开启阀门,两泵即可串联或并联工作,已知水池和 容器内液面间的高度差为10m,容器内压强为 98.1KPa(表),管路总长为20m(包括各种管件的当量长 度,但不包括阀A),管径为50mm,假设管内流动已进入 阻力平方区,其摩擦系数=0.025,若两支路皆很短,其阻 力损失可忽略,试求阀门A全开,哪种组合方式的输送能 力大?§阀A=0.17
VL
57.5 /1000
0.679
VL VS 57.5 /1000 (100 57.5) /1560
设悬浮液中单位体积清水带有的固体质量为
总清水体积量=滤液量+湿滤饼中的水=(V+LA )
对固体做物料衡算：LA(1-)=(V+LA )/P 即
LA V
1
1
LA
P
0.05621 0.6791560
2.洗涤液qw=q/5=58.4/5=11.7 L/m2
dq
( d )w
dq
( d )E
K
2q
qe
250
258.4 10
1.83(L /(m2
• min))
w
qw dq
11.7 6.4 miBaidu Nhomakorabea 1.83
d w
例6-1无相变管内流动计算
在200kPa、20℃下，流量为60m3/h的空气进入套管换 热器的内管，并被加热到80℃，内管的长度为3m，直 径为Ф57×3.5mm 。试求管壁对空气的对流传热系数。
1 0.0582 0.679
28.0kg / m3
V
例
现有一台具有10m2过滤面积的过滤机，用来过滤某固体粉末的 水悬浮液。固体颗粒的密度为1560kg/m3 ，已知悬浮液的含固量 20kg/m3，温度为20℃，试验测得滤饼的比阻r=6.6×1014m-2， 介分质钟阻的力恒的速当过量滤滤，液尔量后再qe=进0行。3为0分防钟止的过恒滤压介过质滤堵，塞要，求先得进到行总10 滤液量为8m3 ，问操作压差应为多少？恒速阶段所得滤液量为 多少？
滤压强自零升至上述试验压强,此后即维持此压强不变 作恒压过滤，全部过滤时间为20分钟.试求: (1)每一循环中每m3过滤面积可得的滤液量; (2)过滤后再用相当于滤液总量的1/5水洗涤滤饼,洗涤 时间为多少？
解：1.自始至终恒压操作时，由已知过滤方程:
q2+20q=250 对应恒压操作方程
解：（1）每m3悬浮液所形成的滤饼体积为：
LA=(1-0.945) ×10-3=0.055 ×10-3 m3
每m3滤液所形成的滤饼体积为：
LA/V=(1-0.945) ×10-3/(0.945 ×10-3 )=0.582
（2）20℃下水的密度为1000kg/m3，湿滤饼中水的体积分数即滤饼空隙率为
例
例3—3：在小型过滤机中过滤某种固体——水悬浮液，每过滤1升悬浮液可得 滤液0.945升。取100克湿滤饼经干燥称重得知其中含水57.5克，固体颗粒的 密度为1560kg/m3 ，操作在20℃及压差为0.50 ×105N/m2 进行。试求：（1） 每m3 滤液所形成的滤饼体积；（2）悬浮液中单位体积清水带有的固体质量 。