化工原理简答题答案.doc

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l为什么离心泵在开车前要关闭出口阀门？

答：

离心泵的特性是，流量越大，泵所需功率也越大。

当流量为零时，功率最小，避免电机起动电流过大而烧电机，同时也避免出口管线的水力冲击。

l强化传热过程应采取哪些途径？

强化传热的基本途径有三个方面：

1、提高传热系数：

应采取有效的提高传热系数的措施，如必须提高两侧表面传热系数中较小的项。

另外应注意：

在采取增强传热措施的同时，必须注意清除换热设备运行中产生的污垢热阻，以免抵消强化传热带来的效果。

2、提高换热面积：

采用扩展表面，即使换热设备传热系数及单位体积的传热面积增加，如肋壁、肋片管、波纹管、板翅式换热面等；当然必须扩展传热系数小的一侧的面积，才是使用最广泛的一种增强传热的方法。

3、提高传热温差：

在冷、热流体温度不变的条件下，通过合理组织流动方式，提高传热温差。

l图解法计算理论塔板数的步骤？

（作图）

答：

P123

l精馏塔工艺设计步骤

第一、设计条件包括工艺条件（进料状态和塔顶液含量设计）和操作条件（塔顶操作压力、加热剂及加热方法）的设计

  第二、物料衡算及热量衡算

第三、塔板数的计算

l湿空气的湿度-温度图的用途

l为什么工业换热器的冷热流体的流向大多采用逆流操作？

1、在相同传热面条件下，逆流操作时加热剂（冷却剂）用量较并流小；2、在加热剂（冷却剂）用量相同条件下，逆流的换热器传热面积较并流的小。

3、一般来说，传热面积而增加的设备费用，较减少载热体用量而节省的长期操作费用为少，故逆流操作优于并流。

4、逆流操作还有冷、热流体间的温度差较均匀的优点。

l何谓离心泵的气蚀和气縛现象，对泵的操作有何危害，如何防止？

1、气蚀把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程，称为气蚀现象。

2、气缚离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很小，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体，这样虽启动离心泵也不能完成输送任务，这种现象称为气缚。

危害：

离心泵在产生气蚀时将发出高频噪音（600-25000Hz），泵体振动，流量不能再增大，压头和效率都明显下降，以至无法继续工作。

为避免汽蚀，泵的安装高度必须小于某一定值，以确保叶轮内各处压力均高于液体的饱和蒸气压；离心泵在产生气缚时启动离心泵也不能完成输送任务。

气缚解决办法：

离心泵在启动前使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决气蚀解决办法：

１．清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；

２．降低输送介质的温度；

３．减小流量；

４．降低安装高度；

５．重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等．；

l现想测定某一离心泵的性能曲线，将此泵装在不同的管路上进行测试，所得的性能曲线是否一致？

为什么？

答：

是一致的。

特性曲线是泵设计制造完成后，扬程与流量的关系曲线，不随管路特性改变的，装在不同的管路上只是改变了管路特性，试验过程改变管路流量自然发生变化，但性能曲线没有发生变化，但工作点是发生变化的，工作点就是管路特性曲线与性能曲线变交点。

试验所测出来的是工作点，工作点在性能曲线上。

l对于一定的湿物料，干燥介质的相对湿度愈小，则相应的平衡含水量如何变化？

干燥后的物料的含水量如何？

答：

干燥介质相对湿度越小，对应的X*越低，干燥过程中可能除去的水分越多，干燥后的物料含水量越低。

l自由水域平衡水；结合水与非结合水；分类的区别。

答：

自由水分：

湿物料中大于平衡含水量，有可能被该湿空气干燥除去的那部分水分；

平衡水分：

等于或小于平衡含水量，无法用相应空气所干燥的那部分水分。

结合水分：

凡湿物料的含水量小于Xs的那部分水分称为结合水分。

 非结合水分：

含水量超过Xs的那部分水分称为非结合水分

平衡水分与自由水分，结合水分与非结合水分是两种概念不同的区分方法。

  自由水分是在干燥中可以除去的水分，而平衡水分是不能除去的，自由水分和平衡水分的划分除与物料有关外，还决定于空气的状态。

非结合水分是在干燥中容易除去的水分，而结合水分较难除去。

是结合水还是非结合水仅决定于固体物料本身的性质，与空气状态无关。

l什么时候摩擦因素不受雷诺常数影响，只与粗糙度有关？

答：

在湍流区（Re）4000），λ随粗糙度增加而上升，随Re增加而下降。

有一个转折点（莫狄图中虚线），超过此转折点后λ与Re无关，只与粗糙度有关。

1，离心泵起动时，为什么要把出口阀关闭？

离心泵工作时，根据特性曲线知其输出功率Ne随着流量增大而增大，所以泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致于超负荷而受到损失，同时也避免出口管线的水力冲击。

2.强传热过程应采取哪些途径？

1）增大传热面积A

2）增大平均温度差

3）增大传热系数K

3.简述图解法计算理论塔板数的步骤（画出示意图）？

图解法求理论板数的步骤

①    直角坐标纸上绘出待分离的双组分混合物在操作压强下的平衡曲线，并作出对角线。

如图7-12所示。

②    作精馏段的操作线

即连接C（0,）与A（,）的直线

③    做进料线，过点e（，）点。

作斜率为的直线交ac于点d

④    作提留操作线,即连点b（，）与点d点所得的直线即是。

③从a点开始，在平衡线与操作线之间作直角梯级，直至超过b，有多少直角梯级就有多少理论塔板数。

跨越d点的阶梯为进料板。

4.精馏塔的工艺设计步骤

①首先委托方给属下列工艺参数，原料处理量F，原料组成及进料状况参数q，原物料汽---液平衡关系数据，要求分离要求，

选定一个回流比R，根据汽--液平衡关系数据求出相对挥发度α，再求出最小回流比，②再求出最小理论塔板数，再查吉利兰图，计算得到理论塔板数N。

根据处理量F，进行设备分与操作费估算，得到一个总费用数据。

第二次选定回流比R，重复上述步骤，求出第二个总费用，经过多次R的选定，得到n个总费用数据，选取总费用最省的回流比。

5简述温度—湿度图的用途

第一、查定时球温度时，避免了试差法。

第二、他将湿空气的11种性质参数以及若干参数之间的计算公式有机的结合到一张图上，使读者更容易理解湿空气的各种性质。

第三、在一定误差范围内，特别是在工程计算中是确定湿空气性质参数的快捷方法。

6.为什么换热器的冷热流体的流向大多采用逆流操作

1、在相同传热面条件下，逆流操作时加热剂（冷却剂）用量较并流小；2、在加热剂（冷却剂）用量相同条件下，逆流的换热器传热面积较并流的小；3、顺流时,热流体的出口温度总是低于冷流体的出口温度,因此在逆流时,冷热两种流体的温差值较大并且均匀,；4、逆流操作费用较顺流少。

7,。

什么是泵的“气蚀”与“气缚”现象，对泵的操作危害该如何防止

1.气缚现象。

原因是离心泵内未排净空气。

2.气蚀现象。

原因是泵内压力低于或等于同温度下的饱和蒸汽压，造成液体汽化

气蚀解决办法1、选择足够的气蚀余量。

2、及时改变不正常的运行工况，如冷却介质，改变入口压力等

气缚解决办法在启动前向壳内灌满液体。

做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。

8.理想测定一离心泵特性的性能曲线，将此泵装在同的管路上，进行测试时，所得的性能曲线是否一样？

为什么？

所得性能曲线一样，因泵的性能只与泵的结构，转速有关，而与管路的情况无关。

9.对于一定湿物料，干燥介质相对湿度越小则先锋营的平衡水含量如何变化，干燥后物料的含水量如何变化

干燥介质的相对湿度越小，其对应的越低，干燥过程中可能移除的水分越多，干燥后物料含水量越低。

10.自由水与平衡水，结合水与非结合水的区别

◆自由水分：

湿物料中大于平衡含水量，有可能被该湿空气干燥除去的那部分水分；

  ◆平衡水分：

等于或小于平衡含水量，无法用相应空气所干燥的那部分水分

◆结合水分：

凡湿物料的含水量小于Xs的那部分水分称为结合水分。

此时,其蒸汽压都小于同温度下纯水的饱和蒸汽压。

结合水分包括湿物料中存在于细胞壁内的和毛细管内的水分，固、液间结合力较强。

◆非结合水分：

含水量超过Xs的那部分水分称为非结合水分。

此时，湿物料中的水分的蒸汽压等于同温度下纯水的饱和蒸汽压。

非结合水分包括湿物料表面上附着水分和大孔隙中的水分，结合力较弱。

●自由水分是在干燥中可以除去的水分，而平衡水分是不能除去的，自由水分和平衡水分的划分除与物料有关外，还决定于空气的状态。

  ●非结合水分是在干燥中容易除去的水分，而结合水分较难除去。

是结合水还是非结合水仅决定于固体物料本身的性质，与空气状态无关。