2018年北京市培养单位化学与化工学院818化工原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 多效蒸发有何优点？为什么多效蒸发的效数有一定限制？
【答案】多效蒸发过程生产单位质量产品消耗的生蒸汽量少，操作费用低。但随效数的增加，单位蒸汽消耗量减小的趋势减慢，操作费用降低的趋势减小，同时，随效数的増加，蒸发器生产强度降低很快，设备投资增加，因此，需根据设备费与操作费之和最小的原则核算出最佳效数。
2． 原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.4的某溶液（其粘度与水相近），若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口压力表的读数和轴功率有何变化？
【答案】泵的流量、扬程均不变、出口压力表的读数増大、轴功率增大。
3． —包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将如何变化？主要原因是什么？
【答案】保温效果将变差，因为水的导热系数比空气的导热系数大。
二、计算题
4． 在某管壳式换热器中用133°C 的饱和水蒸气将水由20°C 预热至80°C , 7K 在管程流动，流速为0.6m/s, 管尺寸为污垢热阻为
设水蒸气冷凝的对流给热系数为
蒸汽侧的污垢热阻和管壁热阻可忽略不计。试求：
水侧
（1）基于管外表面积的传热系数；
（2）换热器操作一年后，由于水垢积累，换热能力降低，出口水温只能升至70°C ，试求此时的传热系数及水侧的污垢热阻；
（3）若要使出口水温仍维持在80°C ，拟采用提高加热蒸汽温度的办法，问加热蒸汽的温度应升高至多少。
【答案】（1）先计算管内水的对流给热系数°，。水在定性温度故
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下的物性：
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以管外表面积为基准计算传热系数，
忽略管壁热阻，
则有
解得
（2）操作一年后污垢热阻增加，总热阻也相应增加。
即
故
设一年后的污垢热阻为
则以管外表面积为基准计算传热系数为
解得
总热阻増加的百分数
即操作一年后因污垢热阻増加，总热阻相应增加了29.5%。
（3）在现有条件下仍要使出口水温维持在80°C ，则换热过程应具有的传热温差为
即
由此解得
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共
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5． 在某精馏塔段内，气液平衡关系为y=mx，上升蒸气的摩尔流量为V （kmol/h），下降液体的摩尔流量为L （kmol/h），塔内可视为恒摩尔流动，且塔板上液体混合均匀，为塔段内第n 板的气相与液相默弗里板效率。
（1）试推导:
（2）试讨论在何种情况下，【答案】（1）默弗里板效率:相平衡方程:物料衡算式:
联立求解
的函数表达式；
（2）若
，即操作线和平衡线相平行时，
然后用
的清水（物
所以所以（2）
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6． 有一板框过滤机，恒压下过滤某种悬浮液，过滤lh 后，得到滤液性与滤液相近）进行洗涤，拆装时间为20min ，已测得. 少
【答案】（1）已知
（2）洗涤时间为多少（h ）? （3）该机生产能力为多少
试求：（1）过滤终了速率为多