化工各章计算习题有过程

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1、作业习题1．某工厂用喷射泵吸收氨制取浓氨水，装置如图。导管中稀氨水的流量为10000kg/h，稀氨水的密度为1000kg/m3。稀氨水入口管内径为53mm，此处压强为1.5kgf/cm2（表），喷嘴的内径为13mm，设从入口处到喷嘴处的管路很短，其阻力可忽略不计。试求喷嘴出口处的压强为多少kPa(真空度)?解：　　　　　　　　　　　　　　 2．用一台离心泵将原油从贮槽A送到贮槽B中去。已知输送管路直径为168×9mm，计算长度为100m（直管长度与所有管件当量长度之和）。B的液面比A液面高5m，输送油量为60000kg/h，油的密度为890kg/m3，粘度为181cP。A、B两贮槽均

2、为敞口。试求：离心泵所需的有效功率为多少kW？解：已知  pA=0（表）  pB=0（表）  uA=0  uB=0  ZA=0  ZB=5m　　　　　　　　　　　　　　3．用泵将流量为2.5×104kg/h，密度为890kg/m3的溶液自反应器送到常压高位槽内。反应器液面压强为-0.02MPa（表）管路直径为89×4mm，直管长度为72m，高位槽液面比反应器液面高25m。管路上装有一个全开的闸阀，一个1/2开的截止阀，3个90o的标准弯头。若泵的效率为63.5%，求泵的轴功率W。已知：    全开闸阀  z=0.17    1/2开截止阀    z=9.5    90o标准弯头  l

3、e=2.8m    管路摩擦系数  l=0.01544解：已知  p1=-20000（表）  p2=0（表）  u1=0  u2=0  Z1=0  Z2=25m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4．一离心泵将河水送到25m高的常压水塔中去。泵的进出口管径均为60mm，管内流速为2.5m/s，测得在该流速下泵入口真空表读数为3×104Pa，出口压力表读数为2.6×105Pa，两表之间的垂直高度为0.4m，河水取1000kg/m3。试求：(1)该泵在该流量下所提供的扬程m；(2)该流量下整个管路的能量损失mH2O；(3)写出该管路的特性曲线方程。解：（1）　　（2）　　　　

4、　　（3）　　　　　　　　　　　B=99410　　　　    式中Q的单位为m3/s。5.用内径100mm的钢管从江中取水，送入蓄水池。池中水面高出江面30m，管路的长度（包括管件的当量长度）为60m。水在管内的流速为1.5m/s。今仓库里有下列四种规格的离心泵，试从中选一台合用的泵。已知管路的摩擦系数为0.028。泵ⅠⅡⅢⅣ流量  V    L/s17161512扬程  H    mH2O42383532解：管内流量为　　　　管路所需外加压头　　　　　　　　Ⅳ泵的Q=12L/s，H=32M，均略大于管路所需的流量和外加压头，故选用Ⅳ号泵。6．某车间丁烷贮槽内贮存温度为30oC的丁烷

5、溶液，贮槽液面压强为3.2atm（绝），槽内最低液面高度高度在泵进口管中心线以下2.4m。已知30oC时丁烷的饱和蒸汽压为3.1atm，相对密度为0.58，泵吸入管路的压头损失为1.6m，泵的汽蚀余量为3.2m。试问该泵的安装高度能否保证正常操作？解：　　　　　　　    泵不能正常操作。7.某燃烧炉的最里层为耐火砖，d1=230mm，l1=1.05W/m×K；最外层为普通建筑砖，d3=240mm，l3=0.93W/m×K。在耐火砖和建筑砖之间装填l2=0.151W/m×K的绝热砖，每块绝热转的厚度为230MM，若耐火砖内壁温度为1000oC，耐火砖与绝热转接触面的温度为940oC，

6、而绝热砖与建筑砖接触面的温度不超过140oC，问需要装填几块厚的绝热砖才能满足要求？解：　　　　　　8.一列管换热器，管程流体被加热，温度由300K升高到360K，流量为3600kg/h，平均比热为3.4kJ/kg×K，给热系数为2600W/m2×K；壳程用一温度为393K的饱和水蒸气冷凝，给热系数为10000W/m2×K。换热管两侧均有垢层，其垢层热阻都可取0.001m2×K/W。管壁热阻及热损失均可忽略，试确定所需的传热面积。解：：　　　　　　　　　9．有一套管换热器，外管直径为116×4mm，内管直径为54×2mm。苯在内管中由40oC被加热到80oC，流量为4500kg/h，

7、平均比热为1.86kJ/kg×K，给热系数为1030W/m2×K。套管环隙内有120oC的饱和水蒸气冷凝，冷凝潜热为2206kJ/kg，给热系数为10000W/m2×K。苯侧垢层热阻为4×10-4m2×K/W，水蒸气一侧的垢层热阻及管壁热阻均可忽略。试求：(1)若不计热损失，其加热所需水蒸汽的消耗量为多少kg/h？(2)套管换热器的有效长度为多少m？解：（1）　　　　　　　（2）　　　　　　　　　　　　10.在一单程列管换热器内，用140oC的水蒸气将18