【正文】 洗滌水與濾液粘度相近）； ⑶若當(dāng)濾框的厚度減為25mm，其它條件不變，濾液仍用1/8濾液體積的洗滌水洗滌濾餅時(shí)的生產(chǎn)能力。試計(jì)算水平隔板間的距離h和層數(shù)n。解：20℃空氣物性， 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 校驗(yàn) 在斯托克斯區(qū)假設(shè)成立，即顆粒的沉降速度為32 求直徑為1mm、密度為的玻璃球在20℃水中的沉降速度。當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60mmHg。從圖中可求出泵的工作點(diǎn)為。 ⑴在兩敞口容器液面間列柏努利方程： ， 因此泵的壓頭不變。整個(gè)管道為無(wú)縫鋼管。標(biāo)準(zhǔn)彎頭 119 如題圖所示為一輸油管路。如換成密度為、粘度為387cP的油品以同樣的流量流動(dòng)，試判斷其流動(dòng)型態(tài)。試分別求硫酸在兩種直徑管中的質(zhì)量流量、流速和質(zhì)量流速。解： 12 若將90kg密度為的油品與60kg密度為的油品混合，試求混合油的密度。管子規(guī)格為。（管壁絕對(duì)粗糙度取）解：20℃水的物性：， 由查圖128得： 則 116 有一熱交換器，外殼內(nèi)徑為300mm，內(nèi)裝有60根直徑為的光滑管組成的管束。在A和B點(diǎn)的壓力表讀數(shù)分別為和。用一微差壓差計(jì)測(cè)定壓差，指示液為油和水，其密度分別為和。 24 在海拔1000m的高原上，使用一離心清水泵吸水，已知該泵吸入管路中的全部壓頭損失與速度頭之和為6m水柱。28 從水池向高位槽供水，要求供水量為，高位槽內(nèi)壓力為（表壓），槽內(nèi)水面與水池中的水面間的垂直距離為16m，吸入管和排出管中的壓頭損失分別為1m和2m。反應(yīng)釜內(nèi)壓力為(表壓)，貯酸槽通大氣，管路的壓頭損失為20m。試計(jì)算此油的粘度。油的密度為，水溫為20℃。試求該過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾面積。此時(shí)氣體的粘度為，密度為，密度為。54 某工廠用一φ1705mm的無(wú)縫鋼管輸送水蒸氣。試求水對(duì)管壁的對(duì)流傳熱系數(shù)。解：設(shè)為自然對(duì)流傳熱： 查表57，得 ，則對(duì)流傳熱系數(shù) 傳熱量 514 室內(nèi)氣溫為20℃，有一垂直放置的平板，板高1m，平板溫度為60℃。若設(shè)備的熱損失為冷流體吸收熱量的5%，試求該換熱器的熱負(fù)荷及蒸汽用量。解：⑴以管子外表面積為基準(zhǔn)： 則 ⑵在產(chǎn)生污垢前的熱阻為： 即 因此污垢產(chǎn)生后的熱阻增加的百分率： 523 一套管換熱器，管內(nèi)流體的對(duì)流傳熱系數(shù)為，環(huán)隙流體的對(duì)流傳熱系數(shù)為。解：在定性溫度下水的物理性質(zhì)為： 苯在定性溫度下水的物理性質(zhì)為: 換熱器的熱負(fù)荷： 逆流操作下的傳熱平均溫差： 按單殼程偶數(shù)管程查圖523中a得 則 估算傳熱面積：由表59查得，則傳熱面積為 采用浮頭式換熱器即B型； 確定管數(shù)：水走管程，取，則可由水的流量計(jì)算管數(shù)： 由 得 若取管長(zhǎng)為6m，則管程數(shù)取為4，則可初選換熱器的型號(hào)為FB800180164。試求：⑴管排總的當(dāng)量冷平面面積；⑵第一排管的總當(dāng)量冷平面面積；⑶第二排管的總當(dāng)量冷平面面積；⑷第一排管直接輻射的當(dāng)量冷平面面積；⑸第二排管直接輻射的當(dāng)量冷平面面積。76 （摩爾分率）的苯甲苯溶液進(jìn)行簡(jiǎn)單蒸餾，求餾出總量的1/3時(shí)的釜液及餾出液組成為多少？又如將上述溶液以閃蒸的方式汽化總量的1/3時(shí)，其氣、液相組成各是多少？并作比較。試求：⑴回流比；⑵餾出液組成xD；⑶當(dāng)進(jìn)料組成時(shí)，適宜進(jìn)料板上液相組成為多少？⑷進(jìn)料熱狀況q值為多少？（組成均為摩爾分率）解：⑴根據(jù)所給精餾段操作線方程 將其與方程式對(duì)應(yīng) 則有 可解得：R=3 ⑵根據(jù)可得: ⑶進(jìn)料位置即為精餾段操作線與q線的交點(diǎn)，即： 解方程得： 。試求精餾段和提餾段各需要多少塊理論塔板？解:, , 相平衡方程： 作圖，（包括塔釜）。解：先將質(zhì)量分率化為摩爾分率： 進(jìn)料： 塔頂： 塔底： 進(jìn)料摩爾數(shù)： ⑴列全塔物料衡算方程： 帶入數(shù)據(jù)： 解得： ⑵用簡(jiǎn)捷算法求理論塔板數(shù)： ①泡點(diǎn)進(jìn)料，q=1，則 根據(jù)吉立蘭方程： 由 得 精餾段： ②20℃過(guò)冷液體：已知在操作條件下，原料液的比熱 原料液的汽化潛熱： 根據(jù)吉立蘭方程： 精餾段： ③的氣液兩相進(jìn)料，則 根據(jù)吉立蘭方程： 精餾段： 也可以用圖解法計(jì)算： ①（不包括塔釜）。再將易分離的C從塔底分離，最后分離含量少且揮發(fā)度相近的A和B，這樣可以減少高塔的塔徑。塔內(nèi)絕對(duì)壓力為。即使在同一物系中，分子量也可以有很大的差異，它們之間的汽化潛熱相差很多，這使得恒摩爾流假設(shè)在原油蒸餾塔中完全不適用。若要提高可采用增大回流比R，降低進(jìn)料口位置。(質(zhì)量分率，下同)。進(jìn)料為氣相量占1/3（摩爾分率）的氣液兩相混合物。苯的相對(duì)分子質(zhì)量為78，甲苯的相對(duì)分子質(zhì)量為92。苯及甲苯的安托萬(wàn)常數(shù)如下表：組分ABC苯甲苯解：苯的飽和蒸汽壓： 甲苯的飽和蒸汽壓： 蒸汽在塔頂全凝，則冷凝液的組成為塔頂氣相組成，即 在82℃時(shí)安托萬(wàn)公式計(jì)算出苯、甲苯飽和蒸汽壓為： 由露點(diǎn)方程： 得 (絕壓)。又若管外包一層厚20mm，導(dǎo)熱系數(shù)為的玻璃布，熱損失將減少多少？解：忽略管壁熱阻及污垢熱阻，則管內(nèi)、外壁溫度相等，設(shè)其均為 在未加玻璃布時(shí)： 令,則 整理方程得： 解方程得：，則 熱損失： 如果包一層玻璃布時(shí)： 令，則方程為 整理方程得： 解方程得：,則 熱損失： 熱損失減少量：66 某燃料油比重，%（質(zhì)量），試求其低發(fā)熱值和理論空氣用量。解：在定性溫度下空氣的物理性質(zhì)為： ℃，則傳熱溫差為 所需的傳熱面積為 而換熱器所能提供的傳熱面積為： 此換熱器能夠完成任務(wù)。換熱器使用一段時(shí)間后，間壁兩側(cè)均有污垢生成。[油品比熱取]解：水的物性取,，且不隨溫度變化。試求煙道氣通過(guò)管束的平均對(duì)流傳熱系數(shù)。解：在定性溫度下水的物理性質(zhì)為 湍流 58 空氣以4m/，管長(zhǎng)20m。若耐火磚內(nèi)側(cè)溫度為1000℃，耐火磚與絕熱磚接觸面最高溫度為940℃，絕熱磚與普通磚間的最高溫度不超過(guò)138℃（假設(shè)每?jī)煞N磚之間接觸良好，界面上的溫度相等）。試求： ⑴起始流化速度； ⑵操作氣流速度； ⑶流化數(shù)； ⑷操作氣速下每米流化床的壓降； ⑸膨脹比。卸餅、清理、忽略過(guò)濾介質(zhì)阻力，濾餅未洗滌。除塵室的長(zhǎng)度為5m。求該塵粒在20℃空氣中的沉降速度。試選擇一臺(tái)合適的泵，并確定其安裝高度。 ⑵在坐標(biāo)中描繪出管路特性曲線和泵特性曲線，兩曲線的交點(diǎn)即為泵的工作點(diǎn)。解：由于管路狀況不變，泵前后敞口容器的液面差不變，而只是密度變化?？偣苈返囊?guī)格為，長(zhǎng)度為；從分支點(diǎn)至反應(yīng)器B的管路規(guī)格為，長(zhǎng)度為15m；從分支點(diǎn)至吸收塔C的管路規(guī)格為，長(zhǎng)度為20m（以上管長(zhǎng)均包括各自管路上的各種局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）。解：20℃水的物性： 由查圖128得 管件的局部阻力系數(shù)：入口，出口 全開(kāi)閘閥，90176。 在13截面間列柏努利方程： 式中：，（表壓）， ，（表壓）， 代入式中： 整理得： 得：⑶若考慮阻力損失：在⑴中閥2關(guān)閉時(shí)： 得： 在⑵中閥2打開(kāi)時(shí)： 得：113 25℃的水以的流量在直徑為的鋼管中流動(dòng)，試判斷其流動(dòng)型態(tài)。解：已知 18 ，體積流量為。解：混合后各油品的重量百分比： 由 得： 13 氫和氮混合氣體中。油品的輸送量為，輸送管路的全部能量損失為，試求泵的有效功率?？諝庖缘牧髁吭诠芡馄叫辛鬟^(guò)，空氣的平均溫度為30℃，換熱器長(zhǎng)度為4m。其他數(shù)據(jù)如附圖所示。當(dāng)壓差計(jì)讀數(shù)為50mm時(shí)，空氣的質(zhì)量流量為多少？解：21℃空氣的物性：， 壓差計(jì)指示值： 由皮托管測(cè)得的管中心流速： 查圖125得 即 124 在直徑的輸送輕油管路上，安裝了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)以測(cè)量輕油的流量。今擬將該泵安裝于水源水面之上3m處，問(wèn)此泵能否正常操作？該處夏季水溫為20℃。管路中的動(dòng)壓頭可忽略不計(jì)。試選擇一臺(tái)合適型號(hào)的離心泵，并估算泵的軸功率。解： 假設(shè)沉降在斯托克斯區(qū)： 則 校驗(yàn) 假設(shè)成立，若廢水的處理量為,求所需槽的長(zhǎng)度L。解：轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力： 313 有一轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)的轉(zhuǎn)速為，每小時(shí)可獲得濾液。為確定其起始流化速度，現(xiàn)用該催化劑顆粒及30℃的空氣進(jìn)行流化實(shí)驗(yàn)，測(cè)得起始流化速度為，求操作狀態(tài)下的起始流化速度。為了減少熱損失，在管外包兩層絕熱材料：第一層為厚30mm的礦渣棉，；第二層為厚30mm的石棉灰。解：在定性溫度下水的物理性質(zhì)為 校正系數(shù) 則 510 現(xiàn)用一蛇管換熱器冷卻某液體，該液體流量為3，進(jìn)口溫度和出口溫度分別為50℃及20℃，在平均溫度下該液體的密度為1200，粘度為。試計(jì)算單位面積平板上借自然對(duì)流散失的熱量W。解：(絕)的飽和水蒸氣， 對(duì)二甲苯在95℃下的比熱為 冷流體吸收的熱量： 此即為換熱器的熱負(fù)荷，即 水蒸氣放熱 根據(jù) 得水蒸氣用量： 519 煉油廠在一間壁式換熱器內(nèi)利用渣油廢熱加熱原油。已知兩流體均在湍流情況下進(jìn)行傳熱，套管直徑為φ251mm。第六章 管式加熱爐61 兩塊相互平行的黑體長(zhǎng)方形平板,其尺寸為12m，間距1m。解：20根管呈雙排錯(cuò)列，則管排的冷平面面積： 角系數(shù)由P224圖625可查得各種情況下的角系數(shù)： ⑴管排總的當(dāng)量冷平面面積： 由查圖625中A線，得角系數(shù) ⑵第一排管的當(dāng)量冷平面面積： 由查圖625中c線，得角系數(shù) ⑶第二排管的當(dāng)量冷平面面積： 由查圖625中E線，得角系數(shù) ⑷第一排管接受直接輻射的當(dāng)量冷平面面積： 由查圖625中D線，得角系數(shù) ⑸第二排管接受直接輻射的當(dāng)量冷平面面積： 由查圖625中F線，得角系數(shù) 610 已知某圓筒爐輻射室的尺寸如下：爐膛直徑5518mm，；輻射管，管心距為304mm，有效長(zhǎng)度為12m，共計(jì)52根，兩路并聯(lián)，單排排列。解：簡(jiǎn)單蒸餾時(shí)：作為理想溶液的苯甲苯溶液的 通過(guò)試差可解得： 假設(shè)餾出液組成為x3，根據(jù)物料衡算有： 即用簡(jiǎn)單蒸餾餾出總量的1/。 ⑷已知q線方程為，根據(jù) 則有： 可解得 711 某精餾塔內(nèi)有兩塊理論板，塔頂裝有全凝器，塔底裝有再沸器（見(jiàn)題圖）。715 以簡(jiǎn)捷計(jì)算法解上題。 ②（不包括塔釜）。722 某液相混合物的組成為：、（均為摩爾分率）。在操作條件下，氣液平衡關(guān)系為，式中：p—?dú)庀嘀械陌钡姆謮?，；x—液相中氨的摩爾分率。計(jì)算結(jié)果列表如下：nC4nC5nC6nC7nC8nC9nC10Σ進(jìn)料量100進(jìn)料組成塔頂量000塔頂組成000塔底量00塔底組成00726 試簡(jiǎn)要說(shuō)明為何在原油蒸餾塔中，恒摩爾流假設(shè)完全不成立？答：原油是一個(gè)復(fù)雜的混合物，各組分之間的性質(zhì)差異較大，即為非理想物系。 簡(jiǎn)捷算法：t，℃xyαt，℃xyα00