化工單元操作

本文格式為Word版，下載可任意編輯——化工單元操作化工單元操作技術(shù)習(xí)題

填空題：

1、某設(shè)備進、出口測壓儀表中的讀數(shù)分別為p（表壓）=1200mmHg和p（真空度）=700mmHg，12當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg，則兩處的絕對壓強差為1900mmHg。

2、水在變徑的管路中作定態(tài)滾動小管內(nèi)徑為20mm，大管內(nèi)徑為40mm，且小管中的流速為1.6m/s則大管中水的流速為0.4m/s。

3、壓強表上的讀數(shù)表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數(shù)值，稱為表壓強。4、直徑為?57mm×3.5mm的細(xì)管逐漸擴到?108mm×4mm的粗管，若流體在細(xì)管內(nèi)的流速為4m/s，則在粗管內(nèi)的流速為1m/s。5、相對密度為1.8的液體密度為1800kg/m3。

6、離心泵最常用的調(diào)理方法是改變出口管路中閥門開度。

7、天津的大氣壓強分別為101.33kPa，苯乙烯真空精餾塔的塔頂要求維持5.3kPa的絕對壓強，則真空表上讀數(shù)為96.03kPa。

8、密度為1000kg/m3的流體，在φ108×4的管內(nèi)滾動，流速為2m/s，流體的粘度為1cp，其Re為2×105。

9、離心泵的安裝高度有一定限制的原因主要是防止產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。

10、流體在圓形直管中作層流滾動時，其速度分布是拋物線型曲線。其管中心最大流速為平均流速的2倍，摩擦系數(shù)λ與Re關(guān)系為64/Re。11、相對密度為1.5的液體密度為1500kg/m3。12、流體的滾動型態(tài)分為層流和湍流兩種。選擇題：

1、水以2m·s-1的流速在φ35mm×2.5mm鋼管中滾動，水的粘度為1×10-3Pa·s，密度為1000kg·m-3,其滾動類型為（A）。

A、湍流；B、層流；C、過渡流；D、不確定；

2、某廠要安裝一根輸水量為45m3/h的管道，已知水流速為1.5m/s則管徑應(yīng)為（C）。A、100mm；B、200mm；C、103mm；D、105mm；

3、往復(fù)泵的往復(fù)次數(shù)增加時，流量，揚程。（C）

A、增加、增加；B、減小、增加；C、增加、不變；D、減小、減?。?/p>

4、水以5m·s-1的流速在φ38mm×4mm鋼管中滾動，水的粘度為1×10-3Pa·s，密度為1000kg·m-3,Re數(shù)大小為。（A）

A、1.5×105；B、2.0×105；C、1.0×105；D、2.5×105；5、往復(fù)泵的流量調(diào)理可采用（B）。

A、在出口加裝調(diào)理閥門；B、在旁路加裝調(diào)理閥門；C、改變?nèi)~輪直徑；D、改變轉(zhuǎn)速；6、局部阻力的計算方法有和。（C）

A、靜力學(xué)方程、伯努利方程；B、連續(xù)性方程、伯努利方程；C、當(dāng)量長度法、阻力系數(shù)法；D、伯努利方程、能量守恒方程；7、開口U管壓差計是基于原理的測壓裝置。（D）

A、連續(xù)性方程；B、伯努利方程；C、能量守恒方程；D、靜力學(xué)方程；8、轉(zhuǎn)子流量計的轉(zhuǎn)子位子越高，流量。（A）

A、越大；B、越??；C、不變；D、不知道；

9、在穩(wěn)定滾動過程中，流體流經(jīng)各等截面處的體積流量。（C）

A、越大；B、越?。籆、相等；D、不知道；判斷題：

1、液體的液封高度的確定是根據(jù)流體靜力學(xué)方程式。（T）2、離心泵的工作點是指與泵最高效率時對應(yīng)的點。（F）

3、離心泵的軸功率P和流量qv的關(guān)系為隨著P的增大，qv先減小后增大。（F）4、啟動往復(fù)泵前其出口閥必需先開啟。（T）

5、流體滾動中能量損失的根本原因在于流體存在著黏性。（T）6、計量泵的工作原理是利用工作室容積的變化輸送流體。（T）7、對離心泵停車時先停電機,再關(guān)閉出口閥。（F）

8、設(shè)備真空度越高，說明設(shè)備內(nèi)壓強越高。（F）

9、流體在圓形直管中滾動時，若其已進入完全湍流區(qū)，則摩擦系數(shù)λ與雷諾數(shù)Re的關(guān)

系為Re增加，λ基本上不變。（T）

10、離心泵的揚程隨著流量的增加而減小。（T）11、離心泵與往復(fù)泵的一致之處在于流量調(diào)理方法。（F）12、離心泵的主要部件有泵殼、葉輪、軸封裝置。（T）

13、某塔高30m，進行水壓試驗時，離塔底10m高處的壓力表的讀數(shù)為500kPa。那么塔頂處水的壓強為304kPa（表壓）。（T）

14、離心泵的特性曲線有H（揚程）～qv（流量）、P（軸功率）～qv（流量）和?（效率）～qv（流量）。（T）

15、某設(shè)備的表壓強為100kPa，則它的絕對壓強為201.33kPa；另一設(shè)備的真空度為400mmHg，則它的絕對壓強為48kPa。（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.33kPa）。（T）16、離心泵的泵殼制成蝸殼狀，其作用是防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。（F）

17、離心泵啟動前需要先向泵內(nèi)充滿被輸送的液體，否則將可能發(fā)生氣縛現(xiàn)象，而當(dāng)離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，將可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。（T）

18、某設(shè)備的真空表讀數(shù)為200mmHg，則它的絕對壓強為-4.43×105Pa。當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙?.01×105Pa。（T）

19、在國際單位制中黏度的單位是Pa·s。（T）20、往復(fù)泵適應(yīng)于流量較小、壓頭較高的場合。（T）21、往復(fù)泵有自吸作用,安裝高度沒有限制。（F）

22、若某離心泵的葉輪轉(zhuǎn)速足夠快，且設(shè)泵的強度足夠大，則理論上泵的吸上高度Hg可達無限大。（F）計算題：

1/某化工廠用泵將敞口堿液池中的堿液（密度為1100kg/m3）輸送至吸收塔頂，經(jīng)噴嘴噴出。泵的入口管為φ108×4mm的鋼管，管中的流速為1.2m/s，出口管為φ76×3mm的鋼管。貯液池中堿液的深度為2.0m，池底至塔頂噴嘴入口處的垂直距離為18m。堿液流經(jīng)所有管路的能量損失為32.0J/kg（不包括噴嘴），在噴嘴入口處的壓力為30.0kPa（表壓）。設(shè)泵的效率為60%，試求泵所需的功率。

解：取堿液池中液面為1-1′截面，塔頂噴嘴入口處為2-2′截面，并且以1-1′截面為基準(zhǔn)水平面。

在1-1′和2-2′截面間列伯努利方程

z1g?u12?12p1??W?z2g?12p2u2???Ef2?或W?(z2?z1)g?p?p112(u2?u12)?2??Ef2?其中：z1=0；p1=0（表壓）；u1≈0

z2=18-2=16m；p2=30.0×103Pa（表壓）

已知泵入口管的尺寸及堿液流速，可根據(jù)連續(xù)性方程計算泵出口管中堿液的流速：u2?u入(d入21002)?1.2()?2.45m/sd270ρ=1100kg/m3，ΣEf=32.0J/kg

將以上各值代上式，可求得輸送堿液所需的外加能量

130.0?1032W?16?9.81??2.45??32.0?219.23J/kg

21100堿液的質(zhì)量流量qm??42d2u2??0.785?0.072?2.45?1100?10.37kg/s

泵的有效功率

P?310.?37W2?273e?Wqm?219.2泵的效率為60%，則泵的軸功率P?2kW2.Pe??2.273?3.79kW0.62、用油泵從密閉的容器中送出20℃的戊烷。容器內(nèi)戊烷液面上的絕對壓力為3.50×105Pa。液面降到最低時，在泵中心線以下2.8m。戊烷在30℃時密度為600kg/m3,飽和蒸汽壓為3.55×105Pa。泵吸入管口的壓頭損失為1.8m水柱，所選用的泵氣蝕余量為3m，請問該泵是否能正常工作，并指明原因。

解：已知pa=3.50×105Pa，pv=3.55×105Pa△h允=3mρ=600kg/m3∑Hf=1.8m

papV3.5?105?3.55?105Hg????h允??Hf0?1??3?1.8??5.65m

?g?g600?9.81-5.65m<2.8m所以不能完成輸送任務(wù)。

3、如附圖所示，從高位槽向塔內(nèi)進料，高位槽中液位恒定，高位槽和塔內(nèi)的壓力均為大氣壓。送液管為φ45×2.5mm的鋼管，要求送液量為4.0m3/h。設(shè)料液在管內(nèi)的壓頭損失為1.5m（不包括出口能量損失），試問高位槽的液位要高出進料口多少米？解：z1?p12p112u1??H?z2?u2?2??Hf2g?g2g?g其中：z1=h；因高位槽截面比管道截面大得多，故槽內(nèi)流速

比管內(nèi)流速小得多，可以忽視不計，即u1≈0；p1=0（表壓）；H=0

z2=0；p2=0（表壓）；ΣHf=1.5mu2??qvd2?4.0/3600?0.885m/s

0.785?0.0424將以上各值代入上式中，可確定高位槽液位的高度z1?h?121u2??Hf?0.8852?1.5?1.54m2g2?9.814、用離心泵將蓄水池中的水送到高位槽中，水池液面與高位槽液面間的垂直距離為40m，定態(tài)滾動。輸水管直徑內(nèi)徑為160mm，管路中直管總長為1200m，所有局部阻力的當(dāng)量長度為50m。若泵的流量為100m3/h,泵的效率為60%，摩擦系數(shù)為0.05，水的密度取1000kg/m3。求泵的軸功率。

解：在兩液面間列伯努利方程式z1g?12p112pu1??W?z2g?u2