化工原理題目答案-資料下載頁
2025-06-27 23:34本頁面
【正文】 積濾液量為 q = V/A = ∵qe2 = Kθe ∴θe = q 2 / K = （103）2 / 105 = 由（q + qe）2 = K（θ+θe）得所需的過濾時間為 θ = （q + qe）2 / K θe = （ + ）2/105 =249 s ⑵ 洗滌時間 Ve = qeA = 103 = 由 （dv/ dθ）Ww= KA2 /8（θ+θe）得 洗滌速率 = 105（）2/ 8（ + ）= 205105 ∴洗滌時間為：105 = 388s 105Pa的壓強差下對鈦白粉在水中的懸浮液進行實驗，測的過濾常數(shù)K=5105m/s，q=，又測得餅體積之比v=?，F(xiàn)擬用有38個框的BMY50/81025型板框壓濾機處理此料漿，過濾推動力及所用濾布也與實驗用的相同。試求：（1）過濾至框內(nèi)全部充滿濾渣所需的時間；（2）過濾完畢以相當與濾液量1/10的清水進行洗滌，求洗滌時間；（3）若每次卸渣重裝等全部輔助操作共需15min，求每臺過濾機的生產(chǎn)能力（以每小時平均可得多少m3濾餅計）。 解：（1）框內(nèi)全部充滿濾渣 濾餅表面積A =（）2238 = m2 濾框容積 V總 =（）238 = m3 總共得到濾液體積 V = V總/ν= （q + qe）2 / K θe = （ + ）2/ 5105 2 = 551 s ⑵ 洗滌時間 Ve = qeA = = 由 （dv/ dθ）Ww= KA2/8（θ+θe）得 洗滌速率 = 5105（）2/ 8（ + ） = 105 清水體積 ：：105 = 416s 生產(chǎn)總時間T = 551 + 416 + 1560 = 1867 s 生產(chǎn)能力 Q = 3600 V總 / T = 3600，已測得操作條件下的有關(guān)參數(shù)為：K = 6105m2/s，qe = m3/m2濾液。濾餅不要求洗滌，其它輔助時間為20min，要求過濾機的生產(chǎn)能力為9m179。h，試求：（1）至少需要幾個濾框n（2）框的厚度L 解：設(shè)要得到V m3的濾液需要的時間為θ，則 由（V + Ve）2 = KA2（θ+θe） θ= （V + Ve）2/ KA2 θe = （V + qeA）2/ KA2 qe2/K 板框過濾機的生產(chǎn)能力 = 3600V/（Q + QD）= 9 ∴Q + QD = 400V 即 （V + qeA）2/ KA2 qe2/K + 20609 = 400V （V + ）2/ 6105A2 + 10800 = 400V ① 而總過濾面積 A = （）22n = ② 聯(lián)立①② 可得 210V2 +（–）V + = 0 ③ ∴△= （–）2 4210 ≥ 0 n ≥ 取n = 28 即 需要28塊板 將n = 28帶入③式可得到濾液體積 V = m3 ∴濾餅體積 = m3 設(shè)濾框的厚度為 L 則 （）2L 28 = ∴L = m = 66 mm ，外層為230mm后的絕緣磚。若爐的內(nèi)表面溫度t1為1400℃，外表溫度t3為100℃，試求導熱的熱通量幾兩磚間界面溫度。設(shè)爐內(nèi)喚接觸良好，已知耐火磚的導熱系數(shù)為λ1=+，絕緣磚的導熱系數(shù)為λ2=+。兩式中t 分別取為各層材料的平均溫度，單位為℃，λ單位為W/（m?℃解：令兩磚之間的界面溫度為t2 ，t1 = 1400 ，t3 = 100 耐火磚的導熱系數(shù)λ1= + ?（t1 + t2）/2= + ?（1400 + t2）/2 = + t2 絕熱轉(zhuǎn)的導熱系數(shù)λ2= + (t3 + t2)/2) = + t2 （t1 t2）/(b1/λ1) = （t2 t3）/(b2/λ2) ∴ + 2009 = 0 解得界面溫度t2 = 949℃ ∴各層的導熱系數(shù)λ1= w/（m?℃） λ2= w/（m?℃） 根據(jù)多層平壁熱傳導速率公式Q = (t1tn)/Σ(bi/Sλi) 和q = Q/S 得導熱的熱通量 q = 1689 W/m2 4. 蒸汽管外包扎有兩層導熱系數(shù)不同而厚度相同的絕熱層，設(shè)外層的平均直徑為內(nèi)層的兩倍。其導熱系數(shù)也為內(nèi)層的兩倍，若將兩層材料互換位置，假定其他條件不變，試問每米管長的熱損失將改變多少？說明在本題情況下，哪一種材料包扎在內(nèi)層較為合適？ 解：根據(jù)題意，若令內(nèi)層導熱系數(shù)為λ，則外層導熱系數(shù)為2λ ∵絕熱層厚度相同 ，均為b，假設(shè)蒸汽管道半徑為r， 則兩絕熱層外半徑分別為r1 = r + b ， r2 = r + 2b 第一層保溫層對數(shù)平均半徑rm1 = (r1 r)/ln(r1/r) 第一層保溫層對數(shù)平均半徑rm2 = (r2–r1)/ln(r2/r1) ∵rm2 = 2 rm1 ∴b/r = ，rm1 = 兩絕熱層的對數(shù)平均面積（按1 m管長計） S m1 = 2πr m1L=21= S m2 = 2πr m2L=221= Q = (t1tn)/Σ(bi/S miλi) = (t1t3)/{[b/（λ1S m1）+ b/（λ2S m2） =（t1t3） 將兩絕緣層互換后， Q， = (t1tn)/Σ(bi/S miλi) = (t1t3)/{[b/（λ2S m1）+ b/（λ1S m2）=（t1t3） ∴Q/Q*= ∴導熱系數(shù)大的應該包扎在內(nèi)層24． 實驗測定列管換熱器的總傳熱系數(shù)時，水在換熱器的列管內(nèi)作湍流流動，管外為飽和水蒸氣冷凝。當水（C5H12）和正己下該溶液的平衡數(shù)據(jù)。
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