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13.板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的___________倍。

14.在一套板框过滤机中,板有__________种构造,框有_________种构造。

15.热传递的基本方式为__________、____________和___________。

16.灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比,称为物体的_______。

17.在列管换热器中,若用饱和蒸气加热空气,则传热管的壁温接近___________的温度。

18.在一间壁式换热器中,用裂化渣油来加热原油。

裂化渣油的初温为300℃,终温为200℃,原油的初温为25℃,终温为150℃,则并流时平均温度差___________,逆流时平均温度差_______________。

19.若一表面温度为20℃的物体的辐射能力为398W/m2,则该物体的黑度为_________。

20.为减少圆形管导热损失,采用包覆2种保温材料a、b,若它们厚度相同,导热系数la>

lb,则包覆的顺序从内到外依次为_______________。

21.溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为_____温度;

气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为_______温度。

22.当泡点进料时,进料热状态参数q=________;

当饱和蒸气进料时,q=________。

23.在两组分蒸馏分离中,若组分相对挥发度越大,则表明分离__________(越易,越难,不确定);

若相对挥发度a=____________,则不能用普通精馏方法分离该混合液。

24.完成一个精馏操作的两个必要条件是_________和塔底上升蒸气。

25.对于正在操作中的精馏塔,若加大操作回流比,则塔顶产品浓度会__________。

二、计算题

1.用Φ168×

9mm的钢管输送原油。

管线总长100km,油量为60000kg/h,油管最大抗压能力为1.57×

107Pa。

已知50℃时油的密度为890kg/m3,粘度为181cp。

假定输油管水平放置,其局部阻力忽略不计。

问:

为完成上述输油任务,中途需设几个加压站?

2.在本题附图所示的实验装置中,于异径水平管段两截面间连一倒置U管压差计,以测量两截面之间的压强差。

当水的流量为10800kg/h时,U管压差计读数R为100mm。

粗、细管的直径分别为Φ60×

3.5mm与Φ42×

3mm。

计算:

(1)1kg水流经两截面间的能量损失;

(2)与该能量损失相当的压强降为多少Pa?

(水的密度取为1000kg/m3)

3.在图示装置中,水管直径为Φ57×

3.5mm。

当阀门全闭时,压力表读数为0.3大气压,而在阀门开启后,压力表读数降至0.2大气压。

设管路入口至压力表处的压头损失为0.5mH2O,求水的流量为若干m3/h?

4.用泵将水从水池送至高位槽。

高位槽液面高于水池液面50m,管路全部能量损失为20J/kg,流量为36m3/h,高位槽与水池均为敞口。

若泵的效率为60%,求泵的轴功率。

5.某台板框式压滤机的过滤面积为0.2m2,在压差为1.5at下,以恒压操作方式过滤一种悬浮液,2小时后得滤液40m2,过滤介质阻力可以忽略不计,试求:

(1)若过滤面积加倍,其它情况不变,可得滤液多少m3?

(2)若将操作时间缩短一半,其它情况不变,可得滤液多少m3?

(3)若在原压差下过滤2小时后,用5m3的水洗涤滤渣,需要多长洗涤时间?

6.在试验装置中过滤钛白的水悬浮液,过滤压力为3at(表压),求得过滤常数如下:

K=5×

10-5m2/s,qe=0.01m3/m2。

又测出滤渣体积与滤液体积之比c=0.08m3/m3。

现要用工业压滤机过滤同样的料液,过滤压力及所用滤布亦与实验时相同。

压滤机型号为BMY33/810-45。

这一型号设备滤框空处长与宽均为810mm,厚度为45mm,共有26个框,过滤面积为33m2,框内总容量为0.760m3。

试计算:

(1)过滤进行到框内全部充满滤渣所需要过滤时间;

(2)过滤后用相当于滤液量1/10的清水进行横穿洗涤,求洗涤时间;

(3)洗涤后卸渣、清理、装合等共需要40分钟,求每台压滤机的生产能力,分别以每小时平均可得多少滤渣计。

7.在并流换热器中,用水冷却油。

水的进、出口温度分别为15℃和40℃,油的进、出口温度分别为150℃和100℃。

现因生产任务要求油的出口温度降至80℃,设油和水的流量、进口温度及物性均不变,若原换热器的管长为1m,求将此换热器的管长增加多少米才能满足要求。

换热器的热损失可忽略。

8.一单程列管式换热器,由直径为Φ25×

2.5mm的钢管束组成。

苯在换热器的管内流动,流量为1.25kg/s,由80℃冷却到30℃,冷却水在管间和苯呈逆流流动,进口水温为20℃,出口不超过50℃。

已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为1.70和0.85kW/(m2·

℃),污垢热阻和换热器的热损失可忽略,求换热器的传热面积。

苯的平均比热为1.9kJ/(kg·

℃),管壁材料的导热系数为45W/(m·

℃)。

9.氯仿(CHCl3)和四氯化碳(CCl4)的混合物在一连续精馏塔中分离。

馏出液中氯仿的浓度为0.95(摩尔分率),馏出液流量为50kmol/h,平均相对挥发度

=1.6,回流比R=2。

求:

 

(1)塔顶第二块塔板上升的气相组成;

 

(2)精馏段各板上升蒸气量V及下降液体量L(以kmol/h表示)。

10.今有含苯40%和甲苯60%(摩尔百分数,下同)的混合液,欲用精馏塔分离出含苯95%的塔顶产品。

进料为饱和液体,塔内平均相对挥发度为2.5。

若操作回流比取为最小回流比的1.5倍,写出精馏段操作线方程。

答案一、填空题1.85.4×

103Pa;

-13.3×

103Pa2.-1.687×

105Pa3.70mm4.湍流;

0.08m/s5.166.79.13m3/h7气缚;

气蚀8.改变阀门开度;

旁路调节9.先关出口阀后断电10.底阀11.下降12.长;

宽13.414.2;

115.导热;

对流;

辐射。

16.黑度17.饱和蒸气18.131.98℃;

162.8℃19.0.9520.b、a21.泡点;

露点22.1;

023.越易;

124.塔顶液相回流25.提高二、计算题1.解:

u1=u2,Z1=Z2,

u=V/A=(60000/890)/(3600×

0.785×

0.152)=1.06m/s

Re=duρ/μ=0.15×

1.06×

890/(181×

10-3)=782

层流 

λ=64/Re=64/782=0.0818

ΔP=λ(l/d)(u2/2)ρ=0.0818×

(105/0.15)×

(1.062/2)×

890=2.72×

107Pa

n=2.72×

107/(1.57×

107)=1.73

中途应设一个加压站

2.解:

(1)1kg水流经两截面间的能量损失

设导管在上游的连接处为截面1-1'

,下游的连接处为截面2-2'

,并通过管轴作基准水平面。

在两截面间列柏努利方程

式中 

Z1=Z2=0,u=ws/Aρ

m/s

, 

J/kg

将以上各数值代入柏努利方程式,解得

(2)与该能量损失相当的压强降

N/m2

3.解:

阀门全闭时,由P2=ρgH,H=0.3×

1.013×

105/(1000×

9.81)=3.1m

即水槽液面距阀门中心线的高度为3.1m。

阀门开启时,以水槽液面为上游截面1-1'

,压力表处为下游截面2-2'

,管路中心线为基准水平面。

在两截面间列柏努利方程式

Z1=H=3m,Z2=0,P1=0,P2=0.2×

105Pa,u1≈0,Σhf/g=0.5mH2O

代入上式

3.1=0.2×

9.81)+

/(2×

9.81)+0.5

解得 

u2=3.24m/s

Vh=(π/4)d2u×

3600=22.9m3/h

4.解:

设水池液面为1-1'

截面,高位槽液面为2-2'

,以水池液面为基准水平面,在两截面间列柏努利方程式。

Z1=0,Z2=50m,u1≈0,u2≈0,P1=P2=0(表压),Σhf=20J/kg

∴we=9.81×

50+20=510.5J/kg

水的质量流率ws=36×

1000/3600=10kg/s

有效功率 

Ne=we·

ws=510.5×

10=5105W

轴功率 

N=5105/0.6=8508.3W

5.解:

(1)因为恒压过滤,且不考虑过滤介质阻力

所以V2=KA2q

V2/V1=A2/A1

V2=V1A2/A1=2´

40=80m2

(2)V22/V12=q2/q1

V2=V1(q2/q1)1/2=40´

(1/2)0.5=28.3m2

(3)由V2=KA2q微分后:

2VdV=KA2dq

dV/dq=KA2/2V

(dV/dq)W=(dV/dq)E/4=KA2/8V=V/8q

=40/(8´

2)=2.5m2/h

qW=5/2.5=2h

6.解

(1)一个操作周期可得滤液体积

(2)最终过滤速率由过滤基本方程微分求得:

洗涤速率为最终过滤速率的1/4。

洗涤水量为:

(3)操作周期为:

生产能力:

7.解:

原平均温度差 

Δt1=150-15=135℃,Δt2=100-40=60℃

Δtm=(135-60)/ln(135/60)=92.5℃

由热量衡算 

Q=WhCph(T1-T2)=WcCpc(t2-t1)

WhCph/WcCpc=(t2-t1)/(T1-T2)=(40-15)/(150-100)=0.5

当油的温度降至80℃时,由热量衡算得

Q=WhCph(150-80)=WcCpc(t2'

-15)

或 

WhCph/WcCpc=(t2'

-15)/(150-80)=0.5 

t2'

=50℃

新的平均温度差,Δt1=150-15=135℃,Δt2=80-50=30℃,

Δtm'

=(135-30)/ln(135/30)=69.8℃

由传热速率方程可分别得

原换热器 

WhCph(150-100)=KSΔtm=KnπdL(92.5)

新换热器 

WhCph(150-80)=KS'

Δtm=KnπdL'

(69.8)

∴ 

L'

=(70/50)×

(92.5/69.8)×

1=1.855m

ΔL=1.855–1=0.855m

8.解:

由总传热速率方程式 

Q=KOSOΔtm

Q=WhCph(T1–T2)=1.25×

1.9×

103×

(80-30)=118.8kW

kW/(m2·

℃)

m2

9.解:

(1)由题知,y1=xD=0.95,R=2

由相平衡方程 

即 

由精馏段操作线方程 

则 

(2)V=L+D,L/D=R,V=(R+1)D

∴V=3×

50=150kmol/h, 

L=2×

50=100kmol/h

10.解:

因是泡点进料,xq=xF

最小回流比 

回流比 

R=1.5Rmin=1.5×

1.44=2.16

精馏段操作线方程 

希望以上资料对你有所帮助,附励志名言3条:

1、生气,就是拿别人的过错来惩罚自己。

原谅别人,就是善待自己。

2、未必钱多乐便多,财多累己招烦恼。

清贫乐道真自在,无牵无挂乐逍遥。

3、处事不必求功,无过便是功。

为人不必感德,无怨便是德。

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