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2018年华东理工大学资源与环境工程学院801化工原理考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 吸收的基本依据是什么?吸收的主要操作费用花在哪里?

【答案】吸收的基本依据是:气体混合物中各组分在溶剂中溶解度的差异。吸收的主要操作费用为:

(1)气、液两相流经吸收设备的能耗; (2)溶剂损失;

(3)溶剂再生费(解吸操作费)。

2. 有一高温炉,炉内温度高达1000°C 以上,炉内有燃烧气体和被加热物体,试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。

【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热,将热量传给炉的内壁面;在炉壁内通过传导传热,将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面,它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热,将热量从炉的外壁面传到大气中,它与炉壁内的传导传热相串联;所以该传热过程的特点是:传导、对流、辐射三种传热方式同时存在;并联、串联的联合传热同时存在。

3. 何谓多效蒸发?试举例说明。

【答案】多效蒸发是一种提高生蒸汽利用率的蒸发方式,它是将第一效蒸发器产生的二次蒸汽入第二效蒸发器作为加热蒸汽,再将第二效的二次蒸汽引入第三效蒸发器,以此类推,末效蒸发器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝。如NaOH 溶液的蒸发采用并、逆流相结合的2-3效蒸发工艺。

二、计算题

4. 用离心泵向水洗塔送水,在泵出口阀全开时,管路特性曲线方程为:

式中:V ——管路中的流量,

【答案】当

流量下,泵提供的扬程为45m ,为适应泵的特性,将泵出口阀关小以增加管路

时,代入管路特性方程

而泵提供的扬程为45m ,则因关小阀门而损失的压头为:

关小阀门口管路的特性曲线

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阻力。试求:因增加阻力而多消耗的功率,并写出关小阀门后管路的特性曲线方程。

关小阀门后A 没有变化。

所以有:

5. 用两台结构完全相同的单程列管换热器,按并联方式加热某料液,每台换热器由44根

有效长2m 的管子所组成。料液的总流量为

度为

比热为

料液在两换热器的管程内呈湍流流动,并由22°C 被加热至102°C ,用122°C 的管壁及污垢热阻均可忽略不计。试求:

(1)料液的对流传热系数;

(2)料液的总流量与加热条件不变,将两台换热器由并联改为串联使用,料液由22°C 加热到多少度?

【答案】

整理得

解得

(2)由题意,两台换热器串联使用时,

解得

饱和蒸汽分别在两换热器的壳程冷凝(冷凝液为饱和液体),蒸汽冷凝的对流传热系数为

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6.

的铝合金管(导热系数按钢管选取,为如图所示。

(1)已知管内壁温度为-105°C ,软木外侧温度为5

°C ,求每米管长所损失的冷量。 (2)若将两保温材料互换,

互换后假设石棉外侧的温度仍为5°C

不变,

则此时每米管长上损失的冷量为多少?

(3)以(1)为前提,两保温材料互换后

,石棉外侧的实际温度为多少?此时每米管长上损失的冷量又如何?设互换前后空气与保温材料之间的给热系数不变,并设大气温度为20°C 。

外包一层厚30mm 的

石棉后,又包一层30mm 的软木。石棉和软木的导热系数分别为

【答案】(1)对于三层圆筒壁

则每米管长上所损失的冷量为

(2)石棉和软木互换后,所损失的冷量为

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