1、换热器的散热损失是如何产生的?应如何来减少此热损失?
2、物料中平衡水分与自由水分的划分取决于什么?物料的结合水与非结合水的
划分取决于什么?
3、如图所示的2B31型离心泵装置中,你认为有哪些错误?并说明原因。
1、答:由于换热器外壁面温度往往高于周围外界空气的温度,外壁面不断通过对流
和辐射传将热量传给换热器周围的空气而散失,即产生散热损失。为了减少散热损失,一般在换热器外壁面上包上一层(或两层)导热系数较小的绝热材料(或不同的两种
导热系数较小的绝热材料),使传热热阻增大,外壁面温度降低,从而减小了散热损
失。
2、物料中平衡水分与自由水分的划分不仅与物料的性质有关,还与空气的状态有关。物料的结合水与非结合水的划分只取决于物料本身的特性,而与空气状态无关。
3、答:图中错误有:
1)无底阀,无法灌液且易堵塞;
2)安装高度15m过高,因常压下送水理论上最大的吸上高度为10.33m而实际由
于存在阻力,不可能达到如此高度;
3)吸入管径比排出管径小,因流速增大而引起损失能量增大易发生气蚀在现象;
4)叶轮反转;无法排液;
5)出口管上没装压力表。
4、为什么液体的粘性随温度升高而减小,气体的粘性随温度升高而增大?
5、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道,当石棉泥受潮后,其保温效果将如何变化?
为什么?
6、刚安装好的一台离心泵,启动后出口阀已经开至最大,
但不见水流出,试分析原因并采取措施使泵正常运行。
4、答:流体的粘性是流体分子间的动量交换和内聚力作用的结果。液体温度增高时分子间内聚力减小,而动量交换对液体的粘性作用是不大的,因此液体温度增高粘性减小。而气体分子间距较液体大得多,其粘性主要是由分子间热运动造成的动量交换引起的,气体温度增高时,动量交换加剧,因此粘性增大。
5、答:水的导热系数比空气大,所以石棉泥受潮后保温效果变差。
6、答:原因可能有两个:其一,启动前没灌泵,发生气缚现象,此时应停泵、灌泵,关闭出口阀后再启动。其二,吸入管路被堵塞,此情况下应疏通管路后灌泵,关闭出口阀,然后启动泵。
7. 湿空气在进入干燥器前,往往进行预热,这样做有什么好处?
8.强化传热过程应采取哪些途径?
9.全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般适宜回流比为最小
回流比的多少倍?
7、答:先预热,其t升高,H不变,而φ降低使湿空气提高吸收水份能力,另外t升高,H不变则t ↑,加快水份蒸发速率,提高干燥速率。
8、答:根据Q=K.S.△tm方程, 指任一个K、S、△tm都能提高强化传热
(1) 增加传热面积,如在管内外壁装上翅片,采用螺旋管或粗糙管代替光滑管;
(2)增大传热温差△tm可采用逆流操作,因为当T1,T2,t1,t2四个温度一定时,逆流传热
温差△tm最大;
(3)提高传热系数K由K=1/(1/α1+1/α2+Σδj/λj))提高α1、α2降低δj,都能强化
传热,要提高α由单层改为多层,或在壳程中增设档板,对于蛇管中,加入搅拌装置或在
蛇管圈中增设杯状物(强化圈)在列管换热器中可,还可采用导热系数大的流体作载
热体。
9、答:全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。开工时为不稳定过程,为了尽快
达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回比,至规定回流比。最小回流
比,是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷。是选择适宜回流比的依据。一
般适宜回流比是最小回流比的1.1~2.0倍。
计算题:
1、某一常压连续精馏塔内对苯-甲苯的混合液进行分离。原料液组成为0.35(mol%,
下同),该物系的平均相对挥发度为2.5,饱和蒸汽进料。塔顶采出率为
qn,D
qn,F=40%,精馏段操作线方程为yn+1=0.75xn+0.20,qn,F=100kmol⋅h-1求:
(1)提馏段操作线方程式;
(2)若塔顶第一块板下降的液相组成为0.7,该板的气相默夫里效率EmV,1
2. 某连续精馏操作分离二元混合溶液,已知操作线方程为:
精馏段 y=0.80x+0.16 提馏段 y=1.40x-0.02
若进料时,原料为气液相各占一半的混合态,求塔顶及塔底产品产率及回流比。
3.设计精馏塔分离含苯0.639的苯与甲苯的混合液,混合液的处理量每小时24Kmol/h,要求分离成xD为0.974和xw为0.047(均为摩尔分率,下同),混合液在泡点下进料。试求:
(1) 所得馏出液和残液的量;Kmol/h(5分)
(2) 最小回流比;(5分)
(3) 求当回流比为最小回流比的2倍时的理论塔板数和加料位置。(5分)
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.00.20.40.60.81.0
x
y
1、换热器的散热损失是如何产生的?应如何来减少此热损失?
2、物料中平衡水分与自由水分的划分取决于什么?物料的结合水与非结合水的
划分取决于什么?
3、如图所示的2B31型离心泵装置中,你认为有哪些错误?并说明原因。
1、答:由于换热器外壁面温度往往高于周围外界空气的温度,外壁面不断通过对流
和辐射传将热量传给换热器周围的空气而散失,即产生散热损失。为了减少散热损失,一般在换热器外壁面上包上一层(或两层)导热系数较小的绝热材料(或不同的两种
导热系数较小的绝热材料),使传热热阻增大,外壁面温度降低,从而减小了散热损
失。
2、物料中平衡水分与自由水分的划分不仅与物料的性质有关,还与空气的状态有关。物料的结合水与非结合水的划分只取决于物料本身的特性,而与空气状态无关。
3、答:图中错误有:
1)无底阀,无法灌液且易堵塞;
2)安装高度15m过高,因常压下送水理论上最大的吸上高度为10.33m而实际由
于存在阻力,不可能达到如此高度;
3)吸入管径比排出管径小,因流速增大而引起损失能量增大易发生气蚀在现象;
4)叶轮反转;无法排液;
5)出口管上没装压力表。
4、为什么液体的粘性随温度升高而减小,气体的粘性随温度升高而增大?
5、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道,当石棉泥受潮后,其保温效果将如何变化?
为什么?
6、刚安装好的一台离心泵,启动后出口阀已经开至最大,
但不见水流出,试分析原因并采取措施使泵正常运行。
4、答:流体的粘性是流体分子间的动量交换和内聚力作用的结果。液体温度增高时分子间内聚力减小,而动量交换对液体的粘性作用是不大的,因此液体温度增高粘性减小。而气体分子间距较液体大得多,其粘性主要是由分子间热运动造成的动量交换引起的,气体温度增高时,动量交换加剧,因此粘性增大。
5、答:水的导热系数比空气大,所以石棉泥受潮后保温效果变差。
6、答:原因可能有两个:其一,启动前没灌泵,发生气缚现象,此时应停泵、灌泵,关闭出口阀后再启动。其二,吸入管路被堵塞,此情况下应疏通管路后灌泵,关闭出口阀,然后启动泵。
7. 湿空气在进入干燥器前,往往进行预热,这样做有什么好处?
8.强化传热过程应采取哪些途径?
9.全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般适宜回流比为最小
回流比的多少倍?
7、答:先预热,其t升高,H不变,而φ降低使湿空气提高吸收水份能力,另外t升高,H不变则t ↑,加快水份蒸发速率,提高干燥速率。
8、答:根据Q=K.S.△tm方程, 指任一个K、S、△tm都能提高强化传热
(1) 增加传热面积,如在管内外壁装上翅片,采用螺旋管或粗糙管代替光滑管;
(2)增大传热温差△tm可采用逆流操作,因为当T1,T2,t1,t2四个温度一定时,逆流传热
温差△tm最大;
(3)提高传热系数K由K=1/(1/α1+1/α2+Σδj/λj))提高α1、α2降低δj,都能强化
传热,要提高α由单层改为多层,或在壳程中增设档板,对于蛇管中,加入搅拌装置或在
蛇管圈中增设杯状物(强化圈)在列管换热器中可,还可采用导热系数大的流体作载
热体。
9、答:全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。开工时为不稳定过程,为了尽快
达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回比,至规定回流比。最小回流
比,是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷。是选择适宜回流比的依据。一
般适宜回流比是最小回流比的1.1~2.0倍。
计算题:
1、某一常压连续精馏塔内对苯-甲苯的混合液进行分离。原料液组成为0.35(mol%,
下同),该物系的平均相对挥发度为2.5,饱和蒸汽进料。塔顶采出率为
qn,D
qn,F=40%,精馏段操作线方程为yn+1=0.75xn+0.20,qn,F=100kmol⋅h-1求:
(1)提馏段操作线方程式;
(2)若塔顶第一块板下降的液相组成为0.7,该板的气相默夫里效率EmV,1
2. 某连续精馏操作分离二元混合溶液,已知操作线方程为:
精馏段 y=0.80x+0.16 提馏段 y=1.40x-0.02
若进料时,原料为气液相各占一半的混合态,求塔顶及塔底产品产率及回流比。
3.设计精馏塔分离含苯0.639的苯与甲苯的混合液,混合液的处理量每小时24Kmol/h,要求分离成xD为0.974和xw为0.047(均为摩尔分率,下同),混合液在泡点下进料。试求:
(1) 所得馏出液和残液的量;Kmol/h(5分)
(2) 最小回流比;(5分)
(3) 求当回流比为最小回流比的2倍时的理论塔板数和加料位置。(5分)
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.00.20.40.60.81.0
x
y