化工原理習(xí)題集ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 12:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 85 s。 又最終過濾速度 可得 (dV/dθ )e= 103 m3/s。 已知洗滌用水 Vw＝ = ＝ m3，且板式過濾 機(jī)橫穿洗滌時(shí)，洗滌速度為最終過濾速度的 1/4，則 又知 θ R=15 60＝ 900 s，則生產(chǎn)能力 Q=3600V/θ c =3600V/(θ +θ w+θ R)= m3（濾液） /h 2( ) ( 3 4 3 )2 ( )eed V KAd V V? ???31 .1 7 3 191711( ) 2 .4 4 7 1 044wweV sdVd???? ? ???討論： 所得 Q是否為最大生產(chǎn)能力？即所采用操作周期是否為 最佳操作周期？ 此題 Ve/V＝ ，故可不考 慮過濾介質(zhì)阻力。此時(shí)最佳操作周期應(yīng)為 θ ＋ θ W＝ θ R,顯然 在現(xiàn)有操作條件下，壓濾機(jī)的框稍厚，若充滿框才停止過濾， 則過濾時(shí)間稍長，沒有達(dá)到最優(yōu)化要求。那么如何求每周期最 適宜的濾餅厚度，及可達(dá)到的最大生產(chǎn)能力？（課后完成，參 考例題 37） 習(xí)題 3： 用 196 Kpa(表 )的飽和水蒸氣將 20℃ 的水預(yù)熱至 80 ℃ ， 水在列管式換熱器的管程以 ，管子尺寸 Φ25mm mm。設(shè)水側(cè)污垢熱阻為 6 10－ 4 m2 K /W，蒸氣側(cè) 污垢熱阻和管壁熱阻可忽略，水蒸氣冷凝 α 2=104 W/(m2 K),試求： (1)此換熱器的傳熱系數(shù) (2)若運(yùn)行 1年后，由于水垢積累，換熱能力降低，出水溫度 只能為 70 ℃ ，試求此時(shí)傳熱系數(shù)及污垢熱阻。已知飽和水蒸氣壓 強(qiáng) p＝ 100～ 1200(Kpa,絕 )時(shí)，飽和溫度 ts與 p間存在如下關(guān)系式： 234 .0 ( ) 86 l nstA p?? ?思路： (1 )先求水的給熱系數(shù) α1。 (2) 運(yùn)行一年前后 Q關(guān)系可求，總平均溫差 ⊿ tm均可求。則運(yùn)行前后的傳熱系數(shù)關(guān)系可求，問題解決。 解 : (1)水的定性溫度 tm=(20+80)/2=50 ℃ ，其物性數(shù)據(jù)可查表 得： ρ＝ kg/m3， μ= mpa s ,λ= W/(m K), cp= kJ/(kg K)。則 Re = ρud/ μ = ( 103) =21600, Pr= cp μ /λ = 103 103/ =, 由于 Re104， Pr介于 160之間， μ2mpa s ,且水被 加熱，可采用下式計(jì)算 Nu = ＝ ，從而 α1= λ Nu/d= (m K) 則以管外表面為基準(zhǔn)的傳熱系數(shù) K可計(jì)算如下： 則 K2=837W/(m2 K) 43221 42 1 1 1 21 1 2 5 2 5 16 1 0 1 . 1 9 5 1 03 6 2 4 2 0 2 0 1 0sdd RK d d????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? (2)操作一年后的傳熱方程用 Q’=K 2’A ⊿ t’m表示。與操作初 期的 Q=K2A⊿ tm比較，有： 以下分別求 ⊿ tm與 ⊿ tm’。 196kPa(表壓 )下飽和水蒸氣的溫度 由式 (A)求得，為 133 ℃ 。則 ⊿ tm＝ [(133－ 20)(13380)]/ln [(133－ 20)/(13380)]= ℃ ⊿ tm’＝ [(133－ 20)(13370)]/ln [(133－ 20)/(13370)]= ℃ 故
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