· 反应釜规格:母容总体积 V = 4.0 mathrm(~m)^3,表科系数 varphi = 0.8(为防止泡沫和沸腾溢料,不能装满)· 每批操作周期时间 t = 3.2 mathrm(~h)(包括进料 0.3 mathrm(~h),升温 0.5 mathrm(~h),反应 2.0 mathrm(~h),出料及清洗 0.4 mathrm(~h))· 车间规定每天生产时间 T = 18 mathrm(~h)(剩余 6 mathrm(~h) 用于设备维护与交接班)· 生产任务:每天需处理反应物料总体积 W = 85 mathrm(~m)^3完成每日生产任务,至少需要配置( )台反应釜。A 5B 4C 7D 6
· 反应釜规格:母容总体积 $V = 4.0 \mathrm{~m}^3$,表科系数 $\varphi = 0.8$(为防止泡沫和沸腾溢料,不能装满) · 每批操作周期时间 $t = 3.2 \mathrm{~h}$(包括进料 $0.3 \mathrm{~h}$,升温 $0.5 \mathrm{~h}$,反应 $2.0 \mathrm{~h}$,出料及清洗 $0.4 \mathrm{~h}$) · 车间规定每天生产时间 $T = 18 \mathrm{~h}$(剩余 $6 \mathrm{~h}$ 用于设备维护与交接班) · 生产任务:每天需处理反应物料总体积 $W = 85 \mathrm{~m}^3$ 完成每日生产任务,至少需要配置( )台反应釜。 A 5 B 4 C 7 D 6
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查单位时间处理量计算和向上取整应用,需要结合生产周期、设备利用率等实际因素进行综合分析。
解题核心思路:
- 确定单台反应釜的有效处理能力:根据容积和填充系数计算单批处理量。
- 计算单台反应釜的日处理批次数:用每日可用时间除以单批周期时间,取整数部分。
- 计算单台日处理总量:单批处理量乘以日处理批次数。
- 确定所需设备数量:总任务量除以单台日处理总量,向上取整得到最小设备数。
破题关键点:
- 填充系数的应用:有效体积需乘以φ=0.8。
- 批次数取整规则:周期时间无法完全整除时,剩余时间不足以完成新批次。
- 向上取整原则:即使最后一台设备未满负荷运行,仍需配置。
1. 计算单台反应釜单批有效处理量
根据题意,单台反应釜有效体积为:
$V_{\text{有效}} = \varphi \times V = 0.8 \times 4.0 = 3.2 \, \text{m}^3$
2. 计算单台反应釜的日处理批次数
每日可用时间为$T=18$小时,单批周期为$t=3.2$小时:
$n = \left\lfloor \frac{T}{t} \right\rfloor = \left\lfloor \frac{18}{3.2} \right\rfloor = \left\lfloor 5.625 \right\rfloor = 5 \, \text{批}$
3. 计算单台反应釜的日处理总量
单台日处理总量为:
$W_{\text{单台}} = n \times V_{\text{有效}} = 5 \times 3.2 = 16 \, \text{m}^3$
4. 计算所需反应釜数量
总任务量为$W=85 \, \text{m}^3$,所需设备数为:
$N = \left\lceil \frac{W}{W_{\text{单台}}} \right\rceil = \left\lceil \frac{85}{16} \right\rceil = \left\lceil 5.3125 \right\rceil = 6 \, \text{台}$