设备选型习题及解答VIP专享VIP免费

1/7第一章1-1用泵将敞口贮液池中20℃的水经由批φ108mm×4mm的钢管送至塔顶，塔内表压力为6.866×103Pa。管子总长为80m，其中泵的吸入段管长为10m，装有一个吸滤筐和底阀，还有一个90o弯头。泵的排出管路中装有一个闸阀和两个90o弯头，喷嘴阻力为9.810×103Pa。当管路中的体积流量为50m3／h时，试求泵的有效功率及轴功率。设泵的效率＝0.65。解：以地面为基准面，在水池面1-1‘与喷嘴处2-2截面间列实际流体流动的机械能衡算式：fehgugPZHgugPZ2222222111因Z1=-2m，Z2=24m，P1=0，P2=6.866×103Pa，u1=0，smu/768.11.0436005022并查得20℃水的密度ρ=998.2kg/m3，代入上式并整理，可将机械能衡算式简化为He=26.859+∑hf现求管路中的总压头损失∑hf。直管总长l=80m3个90°弯头le=3×40d=(3×40×0.1)m=12m1个闸阀le=1×15d=(1×15×0.1)m=1.5m吸滤筐和底阀ζ=7水池中水进入管路时，突然缩小ζ=0.5喷嘴阻力Δpc=9.810×103Pa故81.92.99810810.981.92768.15.71.05.138023222gPgudllhcef求摩擦系数λ查得20℃水的粘度μ=1.005Pa·s53210756.110005.12.998768.11.0duRe按使用数年后的无缝钢管计，ε=0.19，相对粗糙度0019.010019.0d，查图得λ=0.0246，代入上式得m861.5m002.181.92768.15.71.05.13800246.02fhHe=(26.859+5.861)m=32.720m泵的有效功率Pe和轴功率P分别为KW45.4)(445036002.9985072.3281.9WgHQWPeeeP=Pe/0.65=6.85kW2/7)2.36(/5.35529.1346.00.822222OmmHmNuPi第二章2-1已知含尘气体中尘粒的密度s=2300kg/m3，气体的温度为377K，粘度为0.036cP，流量为1000m3/h，密度为3/46.0mkg。采用标准型旋风分离器分离尘粒，取D=400mm，试计算临界颗粒直径cd和压强降P解：（1）求cd按以下公式计算：iscuNBd9已知：25/106.3001.0036.0msN，mDB1.04/4.04/，N=5h=D/2smDVDDVhBVusssi/9.134.03600/10008/8)4/)(2//(/22mmdc81089.132300514.31.0106.3965（2）求压强降0.8，所以：第三章3-1有一板框压滤机，在表压1.5atm下以恒压操作方式过滤某一种悬浮液，2h后，得滤液40m3过滤介质的阻力不计。试计算：（1）若其他情况不变，过滤面积加倍，可得多少滤液；（2）若表压加倍，而滤饼是可压缩的，其压缩性指数为s=0.25，2h后可得滤液多少？（3）若其他情况不变，但将操作时间缩短1h，所得滤液为多少？（4）若在原表压下过滤2h后，用5m3的水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？解：（1）过滤面积加倍因恒压操作，过滤介质阻力不计，直接应用下式：22KAV（)()(22eeKAVV）所以，滤液量加倍，即80m3(2)表压加倍对可压缩滤饼，用下式计算：2122APkVs68.12)(25.011122122sPPVV因此，2h后的滤液32125268.1mVV3/750154032120ln)1540()32120(ln1212'tttttm（3）操作时间缩短1h，则：212221122122122ssPkAPkAVV所以，3123.285.0mVV（4）求洗涤时间采用横穿流法洗涤，用下式计算：hmVVKAddVw/5.228408241)(32洗水为5m3，则洗涤时间：hddVVwww25.25)/(3-2密度为1116kg/m3的某种悬浮液，于400mmHg的真空度下用小型转筒过滤机做实验，测得过滤常数smK/1015.526。现用一直径为1.75m、长0.98m的转筒真空过滤机进行生产操作。操作时与试验条件相同。转速n=1r/min，转筒沉浸角度为125.5o滤布阻力忽略。试计算过滤机的生产能力。解：转筒过滤面积为：238.598.075.114.3mDlA转筒沉浸度为：349.0360/5.125则生产能力：hmKnAnKAnQ/35.3349.011015.538.54654656060362第四章4-1在一单壳程、四管程的列管换热器中，用水冷却热油。冷水在管内流动，进口温度为15℃，出口温度为32℃；油的进口温度为120℃，出口温度为40℃。试求两流体间的平均温度。（已知当12.31221ttTTR，33.01112tTttP，校正系数81.0t；R=4.71，P=0.162，89.0t）解：此题为简单折流时流体的平均温度差，因此先按逆流计算mt，即：（℃）71.41532401201221ttTTR4/7162.01512015321112tTttP所以，89.0t，5.445089.0'mtmtt（℃）4-2某日化厂一列管式换热器有mm225的不锈钢管136根组成，平均比热为4.187kJ/kg·℃的某溶液在管程作湍流流动，流量为15000kg/h，并由15℃加热到100℃，温度为110℃的饱和蒸汽走壳程。已知单程时管壁对溶液的对流传热系数21/523mW℃，蒸汽...