化工过程原理及设备
化工分离过程

化工分离过程1. 引言化工分离过程是化学工程中的一个重要环节,用于将混合物中的组分分离出来,以获得纯净的产品。
它在化工生产中起着至关重要的作用,广泛应用于石油、化肥、制药、食品等行业。
本文将介绍化工分离过程的基本原理、常见的分离方法和设备,并探讨其在实际应用中的一些问题和挑战。
2. 分离过程的基本原理化工分离过程基于物质之间的差异性,通过改变条件使得混合物中的组分发生相变或物理/化学反应,从而实现组分之间的分离。
常见的差异性包括沸点、溶解度、密度、挥发性等。
3. 常见的分离方法和设备3.1 蒸馏法蒸馏法是一种基于沸点差异进行分离的方法。
它利用混合物中不同组分的沸点差异,在加热后使其中一个或多个组分汽化,并通过冷凝转变为液体,从而实现组分之间的分离。
常见的蒸馏设备包括塔式蒸馏柱、换热器和冷凝器。
3.2 萃取法萃取法是一种基于溶解度差异进行分离的方法。
它利用两种不同溶剂之间的亲疏性差异,将混合物中的组分分配到不同的溶剂相中,通过提取和分离来实现组分之间的分离。
常见的萃取设备包括萃取塔、搅拌槽和分液漏斗。
3.3 结晶法结晶法是一种基于溶解度差异进行分离的方法。
它利用溶液中某个组分的溶解度随温度变化而改变的特性,通过控制温度使其中一个或多个组分结晶出来,从而实现组分之间的分离。
常见的结晶设备包括结晶器和过滤器。
3.4 吸附法吸附法是一种基于吸附性差异进行分离的方法。
它利用固体吸附剂对混合物中不同组分的选择性吸附能力,通过吸附和解吸来实现组分之间的分离。
常见的吸附设备包括吸附塔和吸附柱。
3.5 膜分离法膜分离法是一种基于分子大小或分子间作用力差异进行分离的方法。
它利用特殊的膜材料将混合物中的组分分离开来,常见的膜分离设备包括膜反应器、膜过滤器和膜渗透器。
4. 实际应用中的问题和挑战化工分离过程在实际应用中面临着一些问题和挑战。
不同组分之间的物理/化学性质差异可能很小,导致难以实现有效的分离。
某些组分可能具有毒性或易燃性,需要采取特殊措施进行处理。
怎么描述化工原理的流程

怎么描述化工原理的流程化工原理是研究化学过程和工艺的基本原理和规律的学科,它涉及化学反应、物质转化、物质传输和物质控制等过程。
下面我将以常见的化工原理流程为例,详细介绍化工原理的流程。
一、原料选择和处理化工原理的第一步是选择适当的原料,并对原料进行处理。
原料的选择与产品的要求有关,需要根据产品的性质来确定合适的原料。
对于原料的处理包括去除杂质、改变原料状态等,以确保原料符合反应和工艺的要求。
二、反应过程反应是化工过程的核心,它可以将原料转化为所需的产品。
反应过程的基本要素包括反应物、反应条件和反应器。
反应物是参与反应的化学物质,反应条件包括温度、压力和反应物比例等,反应器是进行反应的容器。
在反应过程中,反应物进入反应器后,在一定的温度和压力下发生化学反应,生成产物。
同时,反应过程中还会产生废物和副产物,需要采取相应的措施进行处理。
三、物质传输物质传输是指反应物或产物在反应器内的传输过程。
物质传输可以分为质量传输和热量传输两个方面。
质量传输是指反应物或产物在反应器内的混合、扩散和对流等过程,它决定了反应的速度和效率。
热量传输是指通过换热器、加热和冷却等方式,调节反应器内的温度,保持适宜的反应温度。
四、反应控制反应控制是保证反应过程顺利进行的关键环节。
反应控制主要包括反应温度、反应时间和反应物比例的控制。
通过调节反应条件,可以控制反应速率和产物选择性,达到理想的反应结果。
五、产品分离和纯化在反应结束后,需要对产物进行分离和纯化,以获取纯净的产品。
常见的分离方法包括蒸馏、结晶、过滤、萃取等。
分离和纯化的过程可以根据产物的特性进行选择,并借助不同的物理和化学性质实现。
六、废物处理和环境保护在化工过程中,会产生大量的废物和副产物,对环境造成潜在的危害。
因此,废物处理和环境保护是化工原理流程中的关键环节。
废物处理包括废物的收集、处理和处置。
环境保护包括对废气、废水和废渣的处理和净化,以及对工艺过程中产生的污染物的预防和控制。
化工设备基础知识

化工设备基础知识1. 引言化工设备是化学工业生产过程中的核心部分,它们扮演着将原料转化成产品的重要角色。
了解化工设备的基础知识对理解化学工业生产过程以及维护和管理化工设备都十分关键。
本文将介绍化工设备的基本概念、常见类型以及其工作原理和应用。
化工设备是指用于进行化学反应、混合物分离、质量传递或能量传递的设备。
它包括了各种容器、管道、反应器、分离器、换热器以及其他配套设备。
化工设备通常由耐腐蚀的材料制成,如不锈钢、玻璃钢和塑料等。
3.1 反应器反应器是进行化学反应的核心设备,可以用于合成新化合物、转化原料或达到其他化学目的。
常见的反应器类型包括:•批量反应器:适用于小规模实验室研究以及小批量生产。
•连续流动反应器:适用于大规模连续生产,具有高效性和稳定性。
•固定床反应器:反应物在固定的催化剂床上进行反应。
•搅拌式反应器:通过搅拌装置将反应物混合并提供充分的反应接触。
3.2 分离器分离器用于将混合物中的组分分离出来。
常见的分离器类型包括:•蒸馏塔:利用不同组分的沸点差异,通过蒸馏将混合物分离成纯组分。
•萃取塔:利用不同组分在溶剂中的溶解度差异,通过溶剂的流动将混合物分离。
•结晶器:通过调节温度和压力,使溶液中的某些组分结晶从而分离出来。
•过滤器:通过过滤设备将固体颗粒从流体中分离出来。
3.3 换热器换热器用于将热能从一个介质传递到另一个介质。
常见的换热器类型包括:•管壳式换热器:具有管束和外壳两部分,通过管道将热能传递给另一个介质。
•板式换热器:由一系列平行的金属板组成,通过板间流动的介质进行热量交换。
•空气冷却器:利用空气对介质进行冷却,常用于冷却剂回收或冷却过程中的热量排放。
4. 化工设备的工作原理和应用化工设备的工作原理和应用与其类型密切相关。
以下是一些常见化工设备的工作原理和应用举例。
4.1 批量反应器的工作原理和应用批量反应器是一种适用于小规模化学反应的设备。
它的工作原理是将反应物加入到反应器中,然后进行反应,最后将产物取出。
化工原理-所有章节

一、 化工生产过程
绪 论
1. 化工生产过程:对原料进行化学加工获得有用产 品的过程称为化工生产过程。
聚氯 乙烯 生产
CH2=CH2+Cl2 CH2Cl—CH2Cl CH2Cl—CH2Cl CHCl=CH2+HCl
2CH2=CH2+2HCl+O2
乙烯 氯 提纯 提纯 单体 合成 反应热 分 离
2CHCl-CH2+2H2O
1. 黏性
① 含义:当流体流动时,流体内部存在着内摩擦力, 这种内摩擦力会阻碍流体的流动,流体的这种特性称为 黏性。 ② 实验 (两平行平板间距很小)
面积A u F
y方向的速度 分布为线性
x 固定板
内摩擦力:运动着的流体内部相邻两流体层间的相 互作用力。
产生内摩擦力的根本原因:流体具有黏性。
2. 牛顿黏性定律
对分子运动作统计平均,以得到表征宏观现象的物理量
宏观上充分小 分子团的尺度<<所研究问题的特征尺寸
物理量都可看成是均匀分布的常量
V=10-5cm3 分子数目N=2.7×1014个
3. 连续性假定 ① 内容 流体由无数的彼此相连的流体质点组成,是一种连 续性介质,其物理性质和运动参数也相应连续分布。 ② 适用范围 绝大多数情况适用,但高真空下的气体不适用。
1.1.2 流体流动中的作用力
一、质量力 作用于所考察对象的每一个质点上的力,并与流 体的质量成正比
二、表面力 1. 表面力:作用于所考察对象表面上的力,与表面积 成正比。 2. 应力:单位面积上所受到的表面力。
3. 表面力的分解
切向力(剪力) 表面力 法向力
剪应力
拉力
压力
拉应力
干货 化工厂常见的十四种设备结构及原理动态图解

应用:
发展节能产品、节能技术、节能工艺;发展少污染、无污染、低排放产品和工艺;促进低碳发展、循环经济;减少资源消耗、节约资源;保护生态。
5.离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。二、除尘设备,是指把粉尘从烟气中分离出来的设备,也叫除尘器。大家都有戴口罩的经历,口罩就是一种简易的过滤除尘设备。除尘设备的除尘机理很简单,它与口罩的除尘机理一样,是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。
简单,处理能力大,有相当高的分离效能,广泛应用于石油炼制工业和石油化工中。
四、阀门是在流体系统中,用来控制流体的方向、压力、流量的装置是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件,它是用来改变通路断面和介质流动方向,具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门,从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门,其品种和规格繁多,阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动,阀门的工作压力可从
冷凝器:
用以将塔顶蒸气冷凝成液体,部分冷凝液作塔顶产品,其余作回流液返回塔顶,使塔内汽液两相间的接触传质得以进行。
十二、压缩机
压缩机:
将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械,是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体,通过电机运转带动活塞对其进行压缩后,向排气管排出高温高压的制冷剂气体,为制冷循环提供动力,从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。
化工反应原理与设备(第二版)PPT杨西萍李倩主编 模块七

石油化学工程系
《专业技能取证实训》
一、生化反应器的类型
①按操作方式分
①间歇操作:适用对象,特点 ②连续操作:适用对象,特点
分
③半间歇操作:适用对象,特点
类
方 ②按反应器结构方式分:釜式、管式、塔式、膜式等
法
③按能量输入方式分:机械搅拌式、气体提升式、 液体喷射环流式等
石油化学工程系
《专业技能取证实训》
悬
按使 固 体 颗 粒
浮 的 方 式 分 类
①机械搅拌悬浮式 ②气体鼓泡搅拌淤浆反应器 ③三相流化床反应器 ④三相输送床反应器
⑤具有导流筒的内环流反应器
石油化学工程系
二、滴流床三相反应器
《专业技能取证实训》
①床层内为两相流体(气体和液体)
滴
流
②气液两相可以并流,也可以逆流,但在实际中
床
以并流操作为多数。
三
③流向的选择取决于物料处理量、热量回收以及
相
传质和化学反应的推动力。
反 应 器
④逆流时流速会受到液泛现象的限制,而并流 则无此限制,可以允许采用较大的流速。
特
⑤滴流床反应器一般都是绝热操作。如果是放
点
热反应,轴向有温升。为防止温度过高,一般
总是使气体或部分冷却后的产物循环。
石油化学工程系
《专业技能取证实训》
模块七: 其它反应《器专业简技介能取证实训》
目标要求: 1 了解气液固三相反应器、生化反应器、电化学 反应器和聚合反应器的分类和基本特征。 2 理解气液固三相反应器、生化反应器、电化学 反应器和聚合反应器中流体流动、传质与传热的 特点。 3 掌握常见气液固三相反应器、生化反应器、电 化学反应器和聚合反应器的特点和工业应用。
化工原理实训设备

化工原理实训设备
在化工原理实训中,我们使用了以下设备进行实验:
1. 双槽反应釜:用于进行液相反应。
它由两个相邻的反应槽组成,可以同时进行两个反应。
釜内设有搅拌器,以确保反应物均匀混合。
双槽反应釜通常用于研究反应动力学和反应平衡等内容。
2. 反应塔:用于进行气固相或液固相反应。
反应塔有多个层,每一层都有填料或催化剂提供反应表面。
气体或液体从底部引入,经过填料或催化剂的作用,完成所需的化学反应。
3. 过滤器:用于将固体颗粒从溶液或悬浊液中分离出来。
过滤器通常由一个滤芯和一个收集容器组成。
溶液进入滤芯,其中的固体颗粒被滤掉,而溶液则通过滤芯流出。
4. 分离漏斗:用于将两种不相溶的液体分离。
分离漏斗的原理是利用液体的密度差异,将两种液体分层。
较重的液体沉于底部,而较轻的液体则浮于顶部,通过旋转分离漏斗,可以将两种液体从不同的出口取出。
5. 蒸馏设备:用于将液体混合物按照其沸点进行分离。
蒸馏设备主要包括一个加热器、一个冷凝器和一个收集容器。
混合物加热至其中组分的沸点时,液体蒸发生成蒸汽,通过冷凝器冷却后变为液体并收集。
6. 干燥设备:用于除去液体或固体中的水分。
常见的干燥设备
包括烘箱和旋转蒸发器。
烘箱通过提供热源将样品加热,使水分蒸发。
旋转蒸发器则通过旋转容器加热液体,使其蒸发并收集于冷凝器。
以上是化工原理实训中常用的设备,它们在实验中发挥重要作用,帮助我们研究不同的化学反应过程。
化工原理第四章传热及传热设备

缺点:造价高,流动阻力大,动力消耗大。
典型设备:列管式换热器、套管式换热器。
适用范围:不许直接混合的两种流体间的热交换。
单程列管式换热器
1 —外壳 2—管束 3、4—接管 5—封头 6—管板 7—挡板
套管式换热器 1—内管 2—外管
3、蓄热式换热器
一个物性参数,越大,导热性能越好。导热性能的大小与物
质的组成、结构、温度及压强等有关。
物质的导热系数通常由实验测定。各种物质的导热系数数 值差别极大,一般而言,金属的导热系数最大,非金属次之, 而气体最小。工程上常见物质的导热系数可从有关手册中查 得,本教材附录亦有部分摘录。
气体的导热系数
与液体和固体相比,气体的导热系数最小,对 导热不利,但却有利于保温和绝热。
流体无相变时:α =f(u,l,μ,λ,ρ,Cp,βgΔt)
8个变量通过因次分析得到如下等关系式:
l
K
lu
a
Cp
f
l
3
2 gt 2
h
Nu l :努塞尔准数 表示对流传热系数的准 数
Re lu :雷诺准数 表示流动状态对 的影响
Pr Cp :普兰特准数 表示流体的物性对 的影响
的导热面积A成正比。
Q=-λAdt/dx
λ--导热系数,W/m·K 或W/m·℃ dt/dx—温度梯度,负值(温度降低的方向)
Q—热流量,热流方向与温度梯度的方向相反
4.2.3 导热系数
QAd dxtAQ dtdqt
dx dx
上式即为导热系数的定义式。其表明导热系数在数值上 等于单位温度梯度下的热流密度。它是表征物质导热性能的
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化一一、填空:(1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量()次方成正比;流量一定时,阻力损失与管径()次方成反比。
(2)离心泵的轴功率随流量的增大而(),启动离心泵前应(),以减少启动电流,保护电机。
另外,离心泵启动前,还要( ),否则就会造成()现象。
(3)层流时,圆管内的流速呈()分布,u/umax=( );当温度升高时,处于层流状态的空气的阻力损失()。
(4)往复泵的流量与压头(),需采用()调节流量。
(5)研究流体流动时,常将流体视为由无数分子集团所组成的(),其目的是为了摆脱(),而从()角度来研究流体的流动规律。
(6)在化工生产中,流体静力学基本方程式主要应用于(),(),()。
(7)离心分离因数Kc=(),若旋转半径R=0.4m,切向速度uT=20m/s 时,则Kc=(),结果表明在上述条件()。
(8)通过三层平壁的热传导中,若测得各面的温度t1,t2,t3和t4分别为500℃,400℃,200℃和100℃,则各平壁层热阻之比()(假设各层壁面间接触良好)。
(9)为了减少辐射热损失,可采用()方法,而且材料的黑度(),散热愈少。
(10)当管壁和污垢热阻可以忽略时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高()的α。
若两侧α相差不大时,则必须将()才能提高K值。
二、计算题:1.用降尘室来除去含尘气流中的球形尘粒,颗粒在气流中均匀分布,尘粒密度为3000kg/m3,降尘室长4m,宽2m,高1m。
含尘气流密度为 1.2kg/m3,流量为7200m3/h,粘度为3×10-5Pa·s,设在斯托克斯区沉降,试求:(1)可被完全除去的最小粒径;(2)可被50%除去的粒径。
2.在3×105Pa的压强下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m2/s,qe=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比ν=0.08。
现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与试验用的相同。
试求:①过滤至框内全部充满滤渣所需时间;①过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间;③若每次卸渣、重整等全部辅助操作时间共需15min,求每台过滤机的生产能力(以每小时平均可得多少m3滤饼计)。
3.有一管长为2m的列管冷却器,将油从150℃冷却到100℃,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为40℃,油和水作并流流动,若用增加管长的办法,使油的出口温度降到80℃。
设油和水的流速、进口温度及冷却器的其它尺寸均保持不变,问新冷却器的管长应等于多少才能满足要求?(假设Cp比热不随温度而变)。
化工过程原理及设备二一、填空题:(1)在流体流动中,圆形直管内流体滞流时的速度分布为()形状,且平均速度u与管中心最大速度umax之比等于();湍流时的速度分布为()。
(2)有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串联而成,d1<d2。
某流体稳定地流过该管道。
今确知d1管段内流体呈滞流,则流体在d2管段内的流型为()。
(3)离心泵的工作点是()曲线与()曲线的交点;离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵发生()现象。
(4)离心泵无自吸作用,开泵前要先(),以防止()现象的产生。
(5)在列管式换热器中,用饱和水蒸气加热空气,则传热管的壁温接近(),总传热系数K的值接近()。
(6)为了减少辐射热损失,可采用()方法,而且材料的黑度(),散热愈少。
(7)某球形颗粒在一定密度及黏度的空气中沉降,若处于滞流沉降区,当空气温度升高时,空气的黏度(),颗粒的沉降速度()。
(8)测定流量常用的流量计有()、()、()。
(9)降尘室的生产能力只与降尘室的()和()有关,而与()无关。
(10)工业过滤一般采用()过程最合理。
过滤常数的测定一般在()进行。
二、计算题:1.某车间用离心泵将原料送到塔中,如附图所示。
塔内压强为491kPa(表压),槽内液面维持恒定,其上方为大气压。
槽内液面和塔进料口之间的垂直距离为20m,假设输送管路的阻力损失为5m液柱,料液的密度为900kg/m3,管子内经皆为25mm,送液量为2000kg/h。
试求:(1)泵的有效功率;(2)如果泵的效率是60%,求其轴功率。
2.用板框过滤机恒压过滤某水悬浮液,滤框共10个,其规格为810×810mm,框的厚度为42mm。
现已测得过滤10分钟后的滤液1.31m3,再过滤10分钟,共得滤液1.905m3。
滤饼体积和滤液体积之比为0.1。
试计算:①将滤框完全充满滤饼时所需的时间(h);②若洗涤时间和辅助时间共45分钟,该装置的生产能力(以每小时滤饼体积计)。
3.常压贮槽中盛有石油产品,其密度为760kg/m3,粘度小于20cst。
在贮存条件下的饱和蒸汽压强为80×103Pa。
现拟用65Y—60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压为177×103Pa的设备内。
贮槽液面恒定,设备的油品入口比贮槽液面高5m,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m和4m。
试核算该泵是否合用。
若油泵位于贮槽液面以下1.2m处,问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33KPa计。
附:65Y—60B型油泵性能参数如下:流量 m3/h 19.8扬程 m 38效率 % 55轴功率 KW 3.75允许气蚀余量 m 2.6化工过程原理及设备三一、填空:(1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量()次方成正比;流速一定时,阻力损失与管径()次方成反比。
(2)离心泵的压头与流量()关,一般用()调节流量。
往复泵的压头与流量( )关,一般用()调节流量。
=( );当温度(3)层流时,圆管内的流速呈()分布,u/umax升高时,处于层流状态的空气的阻力损失()。
(4)一小颗粒在空气中沉降服从斯托克斯定律,当空气温度升高时,则其沉降速度(),且颗粒直径越大,沉降速度越()。
(5)降尘室的生产能力只与降尘室的()和颗粒的()有关,而与()无关,因而工业上多采用()降尘室。
(6)工业上,沸腾传热一般控制在()状态下,冷凝器的设计通常以( )冷凝考虑。
(7)离心分离某悬浮液,其切向速度为20m/s,旋转半径为0.4m,则其分离因数为()。
(8)在列管式换热器中使用饱和水蒸气加热冷空气时,管壁的温度接近()侧温度.(9)为了减少辐射热损失,可采用()方法,而且材料的黑度(),散热愈少。
(10)当管壁和污垢热阻可以忽略时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高()的α。
若两侧α相差不大时,则必须将()才能提高K值。
二、计算题:1.如图,一离心泵将水从贮槽抽至敞口容器中,两液面恒定且距离8m。
泵的吸入管线L1=20m,排出管线L2=60m(以上均包括进出口及各种局部阻力),管径均为40mm,摩擦系数均可取0.01,离心泵的特性曲线方程H=22-7.2×105Q2(H —m,Q—m3/s),泵的效率为65%,试求:(1)管路的特性方程;(2)管内水的流量m3/s;(3)泵的轴功率。
2.某悬浮液在一台过滤面积为0.4m2的板框过滤机中进行恒压过滤,2h后得滤液35m3,若滤饼不可压缩,过滤介质阻力可以忽略不计。
求:①其它情况不变,过滤1.5h所得滤液量。
②其它情况不变,过滤2h后用4m3的水对滤饼进行横穿洗涤,需要洗涤时间为多少小时?3.一除尘器高4m,长8m,宽6m,用于除去炉气中的灰尘。
尘粒密度ρs=3000kg/m3.炉气密度ρ=0.5kg/m3、粘度μ=0.035mPa·s,颗粒在气流中均匀分布。
若要求完全除去大于10mm的尘粒,问:每小时可处理多少立方米的炉气。
若要求处理量增加一倍,可采取什么措施?化工原理(1)四一、填空:(1)湍流时的摩擦系数λ可通过()来解决,且在完全湍流区,摩擦系数λ只与()有关,而与()无关。
(2)在一稳定流动系统中,水由细管流入粗管,细管与粗管的流速分别为2m/s,与1m/s。
细管与粗管连接处的局部阻力系数ξ=0.27,则水通过此处的局部阻力所产生的压强降△Pf=( )Pa。
(3)离心泵的轴功率随流量的增大而(),启动离心泵前应(),以减少启动电流,保护电机。
另外,离心泵启动前,还要( )否则就会造成()现象。
(4)被输送液体的粘度增大时,则离心泵的压头(),效率( )。
(5)往复泵的流量与压头(),需采用()调节流量。
(6)在化工生产中,流体静力学基本方程式主要应用于(),(),()。
(7)离心泵流量调节方法为(),(),()。
(8)写出两种带有热补偿的列管式换热器名称(),()。
(9)降尘室的生产能力只与降尘室的()和颗粒的()有关,而与()无关,因而工业上多采用()降尘室。
(10)在列管式换热器的壳程中设置折流板的优点是(),缺点是()。
二、计算题:1.如图所示,从水池用离心泵向高位槽送水,要求送水量45m3/h,管路的L+∑Le=150m,槽内的压力为2m水柱(表压),吸入和排出管路均为φ108×4mm的光滑管。
求:(1)泵的压头和轴功率(泵的效率为65%);(2)若阀门的开度和操作条件等均不变,现改为输送ρ>ρ的液体,粘度与水水相近,定性分析H,Q,N将如何变化?(水的物性数据ρ=1000kg/m3,μ=1×10-3PaS,λ=0.3163/Re0.25)2.某悬浮液在一台过滤面积为0.4m2的板框过滤机中进行恒压过滤,2h后得滤液35m3,若滤饼不可压缩,过滤介质阻力可以忽略不计。
求:①其它情况不变,过滤1.5h所得滤液量。
②其它情况不变,过滤2h后用4m3的水对滤饼进行横穿洗涤,需要洗涤时间为多少小时?3.在海拔为1000m的高原上(大气压力为9.16m水柱),使用一台允许气蚀余量为5.5m的离心泵。
已知该泵吸入管路中的全部阻力与速度头之和为2.5m水柱。
现须将泵安装于水面之上3m处,则此泵能否正常操作(设水温最高时为20℃)。