题目
用离心泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷,贮罐内异丁烷液面恒定,其上方绝对压强为6.65Kgf/cm2,泵位于贮罐液面以下1.5m处,吸入管路的全部压头损失为1.6m,异丁烷在输送条件下的密度为530Kg/m3,饱和蒸汽压为6.5 Kgf/cm2,在泵的性能表上查得输送流量下泵的允许气蚀余量为3.5m,试确定该泵能否正常操作。
用离心泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷,贮罐内异丁烷液面恒定,其上方绝对压强为6.65Kgf/cm2,泵位于贮罐液面以下1.5m处,吸入管路的全部压头损失为1.6m,异丁烷在输送条件下的密度为530Kg/m3,饱和蒸汽压为6.5 Kgf/cm2,在泵的性能表上查得输送流量下泵的允许气蚀余量为3.5m,试确定该泵能否正常操作。
题目解答
答案
答:

解析
步骤 1:计算贮罐内异丁烷的绝对压强
贮罐内异丁烷的绝对压强为6.65Kgf/cm²,需要将其转换为Pa单位。
\[ P_D = 6.65 \times 9.807 \times 10^4 \, \text{Pa} \]
步骤 2:计算异丁烷的饱和蒸汽压
异丁烷的饱和蒸汽压为6.5Kgf/cm²,同样需要将其转换为Pa单位。
\[ P_P = 6.5 \times 9.807 \times 10^4 \, \text{Pa} \]
步骤 3:计算气蚀余量
气蚀余量的计算公式为:
\[ Fe = \frac{P_D}{\rho g} - \frac{P_P}{\rho g} - \Delta h - H_{8,0} \]
其中,$\rho$为异丁烷的密度,$g$为重力加速度,$\Delta h$为吸入管路的全部压头损失,$H_{8,0}$为泵的允许气蚀余量。
\[ Fe = \frac{6.65 \times 9.807 \times 10^4}{530 \times 9.807} - \frac{6.5 \times 9.807 \times 10^4}{530 \times 9.807} - 1.6 - 3.5 \]
\[ Fe = \frac{6.65}{530} - \frac{6.5}{530} - 1.6 - 3.5 \]
\[ Fe = 0.012547 - 0.012264 - 1.6 - 3.5 \]
\[ Fe = -5.115717 \, \text{m} \]
步骤 4:判断泵能否正常操作
根据计算结果,气蚀余量为负值,说明泵的安装位置太高,会发生气蚀现象,使泵不能正常操作。
贮罐内异丁烷的绝对压强为6.65Kgf/cm²,需要将其转换为Pa单位。
\[ P_D = 6.65 \times 9.807 \times 10^4 \, \text{Pa} \]
步骤 2:计算异丁烷的饱和蒸汽压
异丁烷的饱和蒸汽压为6.5Kgf/cm²,同样需要将其转换为Pa单位。
\[ P_P = 6.5 \times 9.807 \times 10^4 \, \text{Pa} \]
步骤 3:计算气蚀余量
气蚀余量的计算公式为:
\[ Fe = \frac{P_D}{\rho g} - \frac{P_P}{\rho g} - \Delta h - H_{8,0} \]
其中,$\rho$为异丁烷的密度,$g$为重力加速度,$\Delta h$为吸入管路的全部压头损失,$H_{8,0}$为泵的允许气蚀余量。
\[ Fe = \frac{6.65 \times 9.807 \times 10^4}{530 \times 9.807} - \frac{6.5 \times 9.807 \times 10^4}{530 \times 9.807} - 1.6 - 3.5 \]
\[ Fe = \frac{6.65}{530} - \frac{6.5}{530} - 1.6 - 3.5 \]
\[ Fe = 0.012547 - 0.012264 - 1.6 - 3.5 \]
\[ Fe = -5.115717 \, \text{m} \]
步骤 4:判断泵能否正常操作
根据计算结果,气蚀余量为负值,说明泵的安装位置太高,会发生气蚀现象,使泵不能正常操作。