大学课件-化工原理上-第1章-流动与输送习题课1

1、流体流动与输送讨论题,采用气提法除去污水中易挥发杂质，使其达到环保排放要求，工艺流程如图所示。有两台型号相同的泵，开一备一，泵的主要性能参数如下表所示,试求： 设阀门半开，泵排出侧管路总长（包括局部阻力）200米，试求泵的工作点? 泵吸入段的阻力及（l+le)? 真空表P3的读数,h3,已知：池内水温20，压力表P1=2.698105Pa（g），塔顶操作压力1.96104Pa （g ），进料预热器的压降1.96102 Pa （g），水在管路中的流动均属于阻力平方区，且摩擦系数为0.023，吸入侧和排出侧的管径均为852.5，图中所示的相对高度分别为h1=2 m，h2=22 m，h3=1m 。忽

2、略泵的阻力损失,阀门全开时，泵排出侧（l+le)=100米，试求泵的工作点?压力表的读数？因调解流量损失在阀门上的扬程HV?（预热器损失扬程按He =31.25u2/2g） 安装高度适宜否？ 阀门关闭时，压力表的读数？ 因扩大生产能力，污水排放量增加30%， 该泵能否满足要求？如不能满足要求,可采取什么措施？阀门如何动作？压力表如何变化？ （以原工作点为准） 8 塔操作压力波动， 对泵操作有和影响？ 试用图解说明， 应采取什么措 施稳定生产,解：(1) 首先确定流量 在1-1及2-2面列方程,设阀门半开，泵排出侧管路总长（包括局部阻力）200米，试求泵的工作点,2) 确定扬程,构成泵的特性曲线

3、方程为： He=k-BqV2,数据拟合： H=35.9-0.013qV2,当 qV=19.9 m3/h，He=30. 75m,解: (1) 泵吸入段阻力：hf0-1 在1-1及0-0面列方程(以0-0面为基准面,2. 泵吸入段的阻力及（l+le),2) （l+le,3 . 真空表P3的读数？ 解：在0-0及3-3面列方程(以0-0面为基准面)： 忽略泵的阻力,4 阀门全开时，泵排出侧（l+le)=100米，试求泵的工作点?压力表的读数？因调节流量损失在阀门上的扬程HV?（预热器损失扬程按He =31.25u2/2g,解 : (1) 系统最大流量（阀门全开时） 在0-0及2-2面列方程,解方程组

4、得：qVmax=21.82 m3/h He=29.71 m,2) 压力表读数 在1-1及0-0面列方程(以0-0面为基准面,得: p1=252766.59Pa=2.49 kg/cm2 (g) 下降,也可定性分析,3) 调节流量损失在阀门上的扬程,当半开时： qV=19.9 m3/h时 He=30.75 m,HV=HD-HB=30.75-28.75=2.0 m,在 qV=19.9 m3/h，根据管路特性曲线,L=28.75 m,5 安装高度适宜否？ 为了安全起见，以最大流量考查安装高度,qVmax=21.82 m3/h H=29.71 m,查表知：当qV=20m3/h NPSHr=2.8 m q

5、V=30m3/h NPSHr=4.3m 插值得： qVmax=21.82m3/h NPSHr=3.1m,当 t=20，Ps=2.34103 Pa,取 S=1.0 m,则泵的允许安装高度,实际安装高度z=1mz，故高度适宜,关闭时，压力表的读数: 阀门关闭时 u=0； hf=0 在1-1及0-0面列方程,7 污水排放量增加30% , 泵能否满足要求 (1) qV=1.3qV=25.87 m3/h qVmax=21.82 m3/h 因此不能满足要求,2）措施：采用并联操作,当Q并=25.87 m3/h时，He并=33.72 m 全开时，管路所需扬程： L=24+0.012 25.87 2=32.0

6、3 m,所需扬程：LHe并; 故合用,并联操作的最大流量： He并=35.9- 3.2510-3 qV2 L=24+0.012 qV2 解得：qV并max=27.93 m3/h 所需流量： qVqV并max; 故合用,最大流量与生产流量的比值： 扩产前单泵： qV max/qV=21.82/19.9=1.1 扩产后并联： qV max/qV=27.93/25.87=1.08,当qV=25.87 m3/h时; He串=54.40 m,所需扬程LHe串; 故合用,2）措施：采用串联操作,串联操作的最大流量： He串=71.8- 0.026 qV串2 L=24+0.012 qV2 解得：qVmax=

7、35.47 m3/h 所需流量 qVqV串max; 故合用,最大流量与生产流量的比值： 扩产前单泵： qV max/qV=21.82/19.9=1.1 扩产后并联： qV max/qV=25.47/25.87=1.37,串联、并联选择（交点） H串=71.8- 0.026 qV2 H并=35.9- 3.2510-3 qV2 Q=35.03 m3/h; H=39.9 m,3）阀门如何动作 当半开时，管路特性,由上式解得：qV=24.42 m3/h 因此，当开度1/2时，流量达不到25.87 m3/h ，故阀门开度应大于1/2,从半开逐渐增大开度： 压力表读数下降， H ; AB 从全开逐渐减小开度： 压力表读数增加， H ; CB,阀门如何动作的说明: 阀门开度的变化，只有确定某一状态流量的情况下，与 qV比较，才可推断阀门的动作方向,如果该点流量大于qV时，阀门关小；如果该点流量小于qV时， 阀门开