化工上册例题集

1、化工原理例题例1:如图，液体从高位槽流向某容器加料，若槽内液面保持恒定，管出口处和 槽液面均通大气，管路中全部压头损失为2米液柱。求当液体在管路中的流速 要达到1 m/s时，槽液面应比管出口高多少？例2:某车间用压缩空气来压送98%浓硫酸（比重为1.84），从底层送至15米高 处。每批压送量0.3立方米，要求10分钟压完。若压头损失为0.8米硫酸柱， 管径为38X3皿，试求压缩空气的最低表压。例3：某厂利用喷射泵（如图）来吸收氨。如果导管中稀氨水的流量为10吨/ 小时，喷射泵的入口处压强为1.5 kg/m2 （表压），稀氨水密度为1000 kg/m3,压 头损失可忽略不计。试求喷射泵内管喷嘴处

2、的压强。（已知内管管径为0 53，喷 嘴处口径为Q 13）例4：用离心泵将料液向精馏塔供料，若精馏塔内表压为5 kg/cm2，贮罐液面与 进料口之间的距离为20米。设输送系统中的压头损失为5米液柱，若料液的密 度为900 k/m3,管内径为25mm,每小时送液量2吨。求外加功和泵的功率。例：自河中将20oC的水送到高处，采用的140 x 4.5mm普通钢管，其d为0.0008。管路全长150m，上有90o标准弯头6个，全开闸阀一个，摇板式单向阀 一个。管出口高于河面20m，要求供水量为121m3/h。求水泵的有效功率。例：利用高位槽向某反应器加料，槽液面与加料口之间的垂直距离为7m，加料 管为

3、 045 x 2.5mm的无缝钢管( e= 0.1mm)。管路中有90o标准弯头4个，全开闸阀2个，全开截止阀1个，转子流量计一个，管路 中直管部分长30m。料液的密度为870kg/m3,粘度为0.72 cp。试求该管路的最 大加料量。(高位槽与管出口均通大气)例：常压储槽内盛有石油产品，其密度为760kg/m3，粘度小于20 cst,在储存 条件下饱和蒸汽压为80kPa，现拟用65Y60B型油泵将油以15m3/h的流量送往 表压为177kPa的设备内，储槽液面恒定，设备的油品入口比储槽液面高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 泵位于储槽液面下1

4、.2 m处，问此泵能否正常操作？65Y60B型油泵性能如下：流量19.8m3/h，扬程38m，允许汽蚀余量2.6m， 轴功率3.75kW。当地大气压为101.3kPa例：某液体由一敝口贮槽经泵送至精馏塔A，管道入塔处与贮槽液面间的垂直距 离为12m，流经换热器B的压头损失为3m液柱,精馏塔压强为1kgf/cm2(表压)， 输送管路为O 114X4mm的钢管，摩擦系数A =0.03。泵吸入管路压头损失为 1m液柱，输出管路管长为120m (包括局部阻力的当量长度)，液体在管道内流 速为1.5m/s，密度为960kg/m3，其它物性均与水极为接近。当地大气压为 101.3kPa，操作温度下料液饱和

5、蒸汽压为20kPa。试通过计算，选择下列较合适的离心泵；泵与贮槽液面间的最大垂直距离不能超过多少米？型号Q ( m3/h)H (m) n(%)A h (m)2B192216664.03B57A5037.5643.64B919091683.8例：用离心泵从敞口贮槽向密闭高位容器输送稀酸溶液，两液面位差为20m,容 器液面上压力表的读数为49.1kPa。泵的吸入管和排出管均为内径为50mm的不 锈钢管，管路总长度为86m（包括所有局部阻力当量长度），液体在管内的摩擦系 数为0.023。要求酸液的流量12m3/h，其密度为1350kg/m3。试选择适宜型号的 离心泵。解：稀酸具腐蚀性，故选F型离心泵

6、。选型号。流量已知，压头计算如下：Qe12=1.698 m/s3600兀 x 0.05 2 x861.698 2HQ P102门29.52 x12 x13503600 x 102 x 0.46=2.83 kW 2.54kWH = X 4# = 0.023 x x= 5.81 mf d 2g0.05 2 x 9.81在敞口贮槽液面与密闭容器液面之间列柏努利方程：He = AZ + b + 鱼 + H = 20 + 的3 + 0 + 5.81 = 29.52 m据。=121113宙及胳29.52m，查1P53#附曝二十五（三）选取50F-40A型耐腐蚀离 心泵。有关性能参数为：Q=13.1m3/h

7、H=32.5mN=2.54kW n=46%n=2960r/min Hs=6m因酸液密度大于水密度，故需校核泵轴功率：虽然实际输送所需轴功率较大，但所配电机功率为4kW，故尚可维持正常操作。例：欲用降尘室净化温度为20oC流量为2500m3/h的常压空气。空气中所含灰尘 的密度为1800kg/m3,要求净化后空气中不含有直径大于10的尘粒，试求所需沉降面积为多大？若降尘室的底面宽2m，长5m，室内需要设多少块隔板？例：某降尘室宽1.5m,长2m,在常压、100C下处理2700m3/h的含尘气，设尘粒为球形，密度为2400 kg/m3，气体的物理性质与空气相同。求：1）可被100%除去的最小颗粒直

8、径。2）直径为0.05mm的颗粒有百分之几能被除去？例：某板框压滤机在恒压条件下过滤含硅藻土的悬浮液，过滤机的滤框内边尺 寸为810X810X25mm （长X宽X厚），共有40个框，已知过滤常数k=1X10-4m2/s, 当量滤液量q =0.01m3/m2,滤框内充满滤渣后为不可压缩滤饼，其空隙率为0.01。 _. e一一一一 一滤浆的浓度为100kg硅藻土/ m3滤液，硅藻土的比重为2,试求：1）过滤到框中充满滤渣时所需的时间。2）过滤后用滤液量的1/10的清水洗涤滤饼（贯穿洗涤法），求洗涤时间。3）洗涤后，辅助时间共需20分钟，求该板框压滤机的生产能力。例：某冷库外壁内、外层砖壁厚均为12

9、cm，中间夹层厚10cm，填以绝缘材料。 砖墙的热导率为0.70w/mk，绝缘材料的热导率为0.04w/mk，墙外表面温度 为10C，内表面为-5C，试计算进入冷库的热流密度及绝缘材料与砖墙的两 接触面上的温度。解： 根据题意，已知 tj10C，t4=-5C，bjb3=0.12m，b2=0.10m，A j 入 3= 0.70w/m k，A = 0.04w/m k011按热流密度公式计算q：t tb b b(f顼项)12310 - (-5)0.120.100.120.700.04=5.27 w / m20.70按温度差分配计算t2、t3b0.1212 = - qr = 10 - 5.27 x= 9.11t = qb + t = 5.27 x 0112 + (-5) = -4.13 人 40.70例1、用单程列管换热器预热某物料，物料从管内流过，流量为500kg/h, 温度 由25oC升至65oC，加热介质用热水，热水流量为1000kg/h，初温为95oC。已知 物料的比热为3.66kJ/(kg* oC)，水的比热为4.17kJ/(kg oC)，换热器的总传 热系数K为60W/(m2。C)。试计算逆流操作换热器所需的传热面积。(热损失不 计)例2：每小时500 kg的常压苯蒸汽用直立列管换热器加以冷凝，并冷却到30oC。 冷却介质为20oC的冷水，冷水的出口温度不