冷凝水排除器不通畅,有积水现象,使K减小。(5) ① 液相 气相 ② 气膜 ③ 塔底(6) _(A)/(x)_(A)-|||- D或_(A)/(x)_(A)-|||- D,可以分离,不能用普通精馏方法加以分离.(7) Δp2 /Δp1 = 1/16(8) 10.33;1.0133105;0。01;0。001(9) 真空表 压力表 调节阀 压力表 出口阀 流量(10) 管路特性 泵的性能 调节回流支路的阀的(11) 小, 小(12) 8000Kg/h 16。13%(13) 小,大(14) 变小,变大,变大(15) 126(16) 套管式换热器,列管式换热器,夹套式换热器,板式换热器,螺旋板式换热器,蛇管式换热器,板翅式换热器等任选五种。(17) 下降 传热温差减小;基本不变 二种压力蒸汽的冷凝潜热基本相同 每空0。5分(18) 8000Kg/h 16.13%(19) 不变;增加(20) _(A)/(x)_(A)-|||- D[三]问答题1 (1) 相同(2) 理论上多效蒸发的生产强度约为单效的1/n(3) 因由前一效进入后一效的料液呈过热状态,所以部份料液自行蒸发, 产生了较多的二次蒸汽2.① 装在泵的出口。因装在吸入管在阀关小时容易导致汽蚀发生,损坏叶轮,所以。(2分)②在0—0与1—1之间列伯努利方程 (3分)gZ+U2/2+P/ρ+∑hf=Const∵ 阀开大时,U↑, 而 U↑导致∑hf↑和U2/2↑,从而导致P/ρ↓即:p1上的读数(真空度)增大(而绝对压力下降)。在0—0与2—2之间列伯努利方程式: Ws+E=gZ+U2/2+P/ρ+∑hf ∵ 阀开大使U↑导致U2/2↑和∑hf ↑另一方面泵的新工作点处He下降(亦即Ws下降),故P/ρ也下降,压力表2的读数p2也降低。3.(1)饱和水蒸气走环隙,空气走管程.蒸汽可从任一侧通入,无逆流、并流之分。(2)Q=αi Ai Δtm Δt2 =tw 2 -t2 Δt1 =tw 1 —t1Δtm = (Δt2 —Δt1 )/Ln(Δt2 /Δt1 )(3)测定饱和水蒸气温度T、t1、t2和Wh 或Wc ,所测K值应与空气的对流给热系数相近。(4)设法提高管内空气的流速最方便∴ 此时 K≈αi , 而αi ∝ui0.8[四]计算题 ⑴Na=Ne/η Ne=W·We W=10×1000/3600=2。778kg/sWe-—泵对单位质量流体所做的有效功。 为此:选取1-1与2—2截面,并以 1-1截面为基准面。在两截面间作机械能衡算:gZ1+(p1/ρ)+(u12/2)+We=gZ2+(p2/ρ)+(u22/2)+Σhf∵Z1=0 Z2=2+18=20M p1=p2=0 u1=u2=0 We=g·Z2+ΣhfΣhf=λ(ΣL/d)(u2/2)u=(V/3600)/[(π/4)d2]=(10/3600)/(0。785×0.052)=1.415m/sΣhf=0.025×(100/0.05)(1.4152/2)=50。06J/kgWe=9。81×20+50。06=246.25J/kgNe=W·We=2.778×246。25=684J/s Na =Ne/0.8=684/0.8=855W⑵再就3-3与2-2截面作机械能衡算,并取3—3为基准面gZ3+(p3/ρ)+(u32/2)=gZ2+(p2/ρ)+(u22/2)+Σhf，压∵Z3=0 Z2=18 p2=0 u2=0∴p3/ρ=gZ2+Σhf，压—(u32/2)=9。81×18+λ(L压/d)(u32/2)-(u32/2)=176.58+0。025(80/0.05)×(1.4152/2)-(1.4152/2) =215.6J/kgp3=1000×215。6=215.6×103Pa p3=215。6×103/(9。81×104)=2.198kgf/cm2 (表)[五]计算题(1) Re=dG/μ=0.02×8000/[(3600×0.785×0.022×300)×(1.98×10-5)]=2。38×104〉104Pr=0.7 L/d=2/0。025=80∴α=0.023(λ/d)Re0.8Pr0。4=0。023×(2。85×10—2/0.02)×(2.38×104)0.8×0。70。4=90。1W/(m2·℃)(2) 1/K1=1/1+d1/(2·d2)=1/104+25/(90.1×20)=0.01397(m2·℃)/W∴K1=71.6W/(m2·℃)(3) Q=W2cp2(t2-t1)=(8000/3600)×103×(85-20)=1。44×105WΔtm=[(108—20)-(108-85)]/Ln[(108-20)/(108—85)]=48。4℃A1=nπd1L=300×3.14×0。025×2=47。1m2Q=K1A1/ΔtmA1'=Q/K1Δtm=1。44×105/(71。6×48.4)=41。6 m2A1’〈A1 满足要求(4) 求壁温Tw∵壁的热阻忽略 ∴Tw=tw空气平均温度tm=(20+85)/2=52.5℃∵ (T-Tw)/(1/1)=(Tw—tm)/[d1/(d 2)]即(108-Tw)/(1×10—4)=(Tw-52。5)/[25/(90。1×20)]∴ Tw=107.6℃即壁温接近外侧蒸汽温度(或α大的一侧流体的温度)[六]计算题 j08a10011 (题分:10)属低浓气体吸收(1) 溶液最大出口浓度为x1e_(A)/(x)_(A)-|||- D(2) _(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D(2) _(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D(4)_(A)/(x)_(A)-|||- D[七]计算题(1)_(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D(3)_(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D———————————————————————————————— 作者:———————————————————————————————— 日期:_(A)/(x)_(A)-|||- D提馏段操作线方程为:_(A)/(x)_(A)-|||- D[八]计算题⑴u=V/[(π/4)d2]=0.012/[(π/4)×0。062]=4.24m/s 吸入管阻力损失:hf.s=0。5u2/2g+0.75u2/2g+0。03(6/0。06)(4.242/2g)=(0.5+0。75+3)×4。242/(2×9.81)=3。90m 压出管阻力损失hf.D =(2×0。75+6。4+1+0.03×13/0.06)×4.242/2g=14。1m故泵的扬程为H=△Z+△p/(ρg)+ hf =28m⑵在泵进口断面上,从液面至此截面列伯努利方程:0=pb/(ρg)+2+4。242/(2×9。81)+ hf。s = pb/(ρg)+2+0.92+3.9∴pb=0。682at(真)⑶当高位槽沿原路返回时,在槽面与水面间列伯努利式:10=hf,s′+hf，D′10=[(0。5+0.75+0。03×(6/0.06)+2×0.75+6.4+1+0.03×(13/0。06)]×u2/2g∴u′=3.16m/s V′=8.93×10-3m3/s流量小于原值[九]计算题由两流体的热衡算得:4×1000×4。18(105—48)=3840×3。3(t2-16) 得 t2 =91.2℃传热速率方程式为: Q=Ko πdo LΔtm其中: Δtm =[(48-16)-(105-91。2)]/Ln[(48-16)/(105-91.2)]=21。6℃Q=(3840/3600)×3。3×103 ×(91.2—16)=2.647×105WRe=di G/μ=(0。033×3840/[3600×(π/4)×0。0332 ])/(0.95×10— 3 )=4.334×104>104Pr=cp μ/λ=3.3×103 ×0.95×10- 3 /0。56=5.6αi=0。023(λ/d i )Re0.8 Pr0。4 =0.023×(0。56/0。033)×(4。334×104)0.8 ×5。60.4=3983 W/(m2·℃)Ko =1/(1/αo +do /(di αi )+Ro +Ri do /di ) (忽略管壁热阻)Ko =1/[1/5000+38/(33×3983)+1/3846+38/(33×3788)]=950W/(m2·℃)∴2.647×105=950×π×0.038L×21.6得: L=108m 108/6=18段[十]计算题 属低浓气体吸收(1) 出口矿物油中溶质的最大浓度为:_(A)/(x)_(A)-|||- D(2) _(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D或 _(A)/(x)_(A)-|||- D(3) _(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D_(A)/(x)_(A)-|||- D(4)_(A)/(x)_(A)-|||- D.
冷凝水排除器不通畅,有积水现象,使K减小。
(5) ① 液相 气相 ② 气膜 ③ 塔底
(6) 
或
,可以分离,不能用普通精馏方法加以分离.
(7) Δp2 /Δp1 = 1/16
(8) 10.33;1.0133105;0。01;0。001
(9) 真空表 压力表 调节阀 压力表 出口阀 流量
(10) 管路特性 泵的性能 调节回流支路的阀的
(11) 小, 小
(12) 8000Kg/h 16。13%
(13) 小,大
(14) 变小,变大,变大
(15) 126
(16) 套管式换热器,列管式换热器,夹套式换热器,板式换热器,螺旋板式换热器,蛇管式换热器,板翅式换热器等任选五种。
(17) 下降 传热温差减小;基本不变 二种压力蒸汽的冷凝潜热基本相同 每空0。5分
(18) 8000Kg/h 16.13%
(19) 不变;增加
(20) 
[三]问答题
1 (1) 相同
(2) 理论上多效蒸发的生产强度约为单效的1/n
(3) 因由前一效进入后一效的料液呈过热状态,所以部份料液自行蒸发, 产生了较多的二次蒸汽
2.
① 装在泵的出口。因装在吸入管在阀关小时容易导致汽蚀发生,损坏叶轮,所以。(2分)
②在0—0与1—1之间列伯努利方程 (3分)gZ+U2/2+P/ρ+∑hf=Const
∵ 阀开大时,U↑, 而 U↑导致∑hf↑和U2/2↑,从而导致P/ρ↓
即:p1上的读数(真空度)增大(而绝对压力下降)。
在0—0与2—2之间列伯努利方程式: Ws+E=gZ+U2/2+P/ρ+∑hf
∵ 阀开大使U↑导致U2/2↑和∑hf ↑
另一方面泵的新工作点处He下降(亦即Ws下降),故P/ρ也下降,
压力表2的读数p2也降低。
3.(1)饱和水蒸气走环隙,空气走管程.蒸汽可从任一侧通入,无逆流、并流之分。
(2)Q=αi Ai Δtm
Δt2 =tw 2 -t2 Δt1 =tw 1 —t1
Δtm = (Δt2 —Δt1 )/Ln(Δt2 /Δt1 )
(3)测定饱和水蒸气温度T、t1、t2和Wh 或Wc ,所测K值应与空气的对流给热系数相近。
(4)设法提高管内空气的流速最方便
∴ 此时 K≈αi , 而αi ∝ui0.8
[四]计算题 ⑴Na=Ne/η Ne=W·We W=10×1000/3600=2。778kg/s
We-—泵对单位质量流体所做的有效功。 为此:选取1-1与2—2截面,并以 1-1截面为基准面。在两截面间作机械能衡算:
gZ1+(p1/ρ)+(u12/2)+We=gZ2+(p2/ρ)+(u22/2)+Σhf
∵Z1=0 Z2=2+18=20M p1=p2=0 u1=u2=0 We=g·Z2+Σhf
Σhf=λ(ΣL/d)(u2/2)
u=(V/3600)/[(π/4)d2]=(10/3600)/(0。785×0.052)=1.415m/s
Σhf=0.025×(100/0.05)(1.4152/2)=50。06J/kg
We=9。81×20+50。06=246.25J/kg
Ne=W·We=2.778×246。25=684J/s Na =Ne/0.8=684/0.8=855W
⑵再就3-3与2-2截面作机械能衡算,并取3—3为基准面
gZ3+(p3/ρ)+(u32/2)=gZ2+(p2/ρ)+(u22/2)+Σhf，压
∵Z3=0 Z2=18 p2=0 u2=0
∴p3/ρ=gZ2+Σhf，压—(u32/2)=9。81×18+λ(L压/d)(u32/2)-(u32/2)
=176.58+0。025(80/0.05)×(1.4152/2)-(1.4152/2) =215.6J/kg
p3=1000×215。6=215.6×103Pa p3=215。6×103/(9。81×104)=2.198kgf/cm2 (表)
[五]计算题
(1) Re=dG/μ=0.02×8000/[(3600×0.785×0.022×300)×(1.98×10-5)]
=2。38×104〉104
Pr=0.7 L/d=2/0。025=80
∴α=0.023(λ/d)Re0.8Pr0。4=0。023×(2。85×10—2/0.02)×(2.38×104)0.8×0。70。4
=90。1W/(m2·℃)
(2) 1/K1=1/1+d1/(2·d2)=1/104+25/(90.1×20)=0.01397(m2·℃)/W
∴K1=71.6W/(m2·℃)
(3) Q=W2cp2(t2-t1)=(8000/3600)×103×(85-20)=1。44×105W
Δtm=[(108—20)-(108-85)]/Ln[(108-20)/(108—85)]=48。4℃
A1=nπd1L=300×3.14×0。025×2=47。1m2
Q=K1A1/Δtm
A1'=Q/K1Δtm=1。44×105/(71。6×48.4)=41。6 m2
A1’〈A1 满足要求
(4) 求壁温Tw
∵壁的热阻忽略 ∴Tw=tw
空气平均温度tm=(20+85)/2=52.5℃
∵ (T-Tw)/(1/1)=(Tw—tm)/[d1/(d 2)]
即(108-Tw)/(1×10—4)=(Tw-52。5)/[25/(90。1×20)]
∴ Tw=107.6℃
即壁温接近外侧蒸汽温度(或α大的一侧流体的温度)
[六]计算题 j08a10011 (题分:10)
属低浓气体吸收
(1) 溶液最大出口浓度为x1e
(2) 
(2) 
(4)
[七]计算题
(1)
(3)
———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 日期:
提馏段操作线方程为:
[八]计算题
⑴u=V/[(π/4)d2]=0.012/[(π/4)×0。062]=4.24m/s 吸入管阻力损失:
hf.s=0。5u2/2g+0.75u2/2g+0。03(6/0。06)(4.242/2g)=(0.5+0。75+3)×4。242/(2×9.81)=3。90m 压出管阻力损失hf.D =(2×0。75+6。4+1+0.03×13/0.06)×4.242/2g=14。1m
故泵的扬程为H=△Z+△p/(ρg)+ hf =28m
⑵在泵进口断面上,从液面至此截面列伯努利方程:
0=pb/(ρg)+2+4。242/(2×9。81)+ hf。s = pb/(ρg)+2+0.92+3.9
∴pb=0。682at(真)
⑶当高位槽沿原路返回时,在槽面与水面间列伯努利式:10=hf,s′+hf，D′
10=[(0。5+0.75+0。03×(6/0.06)+2×0.75+6.4+1+0.03×(13/0。06)]×u2/2g
∴u′=3.16m/s V′=8.93×10-3m3/s
流量小于原值
[九]计算题
由两流体的热衡算得:
4×1000×4。18(105—48)=3840×3。3(t2-16) 得 t2 =91.2℃
传热速率方程式为: Q=Ko πdo LΔtm
其中: Δtm =[(48-16)-(105-91。2)]/Ln[(48-16)/(105-91.2)]=21。6℃
Q=(3840/3600)×3。3×103 ×(91.2—16)=2.647×105W
Re=di G/μ={0。033×3840/[3600×(π/4)×0。0332 ]}/(0.95×10— 3 )=4.334×104>104
Pr=cp μ/λ=3.3×103 ×0.95×10- 3 /0。56=5.6
αi=0。023(λ/d i )Re0.8 Pr0。4 =0.023×(0。56/0。033)×(4。334×104)0.8 ×5。60.4=3983 W/(m2·℃)
Ko =1/(1/αo +do /(di αi )+Ro +Ri do /di ) (忽略管壁热阻)
Ko =1/[1/5000+38/(33×3983)+1/3846+38/(33×3788)]=950W/(m2·℃)
∴2.647×105=950×π×0.038L×21.6
得: L=108m 108/6=18段
[十]计算题 属低浓气体吸收
(1) 出口矿物油中溶质的最大浓度为:
(2) 
或 
(3) 
(4)
题目解答
答案
:(1)当闸阀全关时,根据静力学关系:
(ZA+h)ρg=RρHgg 得水槽液位高度:ZA=RρHg/ρ—h=0.6×13.6—1。5=6。66m
(2) 闸阀部分开启时
列A—A与B—B截面伯努利方程式 ZA=uB2/2g+PB/ρg+∑hfAB
PB/ρg=(RρHg—hρ)/ρ=(0。4×1。36×1041、
ZA—PB/ρg=uB2/2g+(λ(L/d)+ζ)uB2/2g=(1+λ(L/d)+ζ)uB2/2g
.