2017年广西师范大学化工原理复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、简答题
1． 列管换热器在什么情况下要考虑热补偿，热补偿的形式有哪些？
【答案】当管束和壳体温度差超过50°C 时，换热器内部将出现很大的热应力（管子和壳体，可能使管子弯曲、断裂或从管板上松脱，列管换热器要考虑热补偿，热补偿热胀冷缩程度不同）
的形式有带补偿圈的固定管板式换热器、浮头式换热器和U 形管式换热器三种。
2． 什么叫全回流？全回流操作一般用在哪些场合？
【答案】精馏塔不进料也不出料，塔顶冷凝液全部回流，即全回流操作。全回流时，回流比为无穷大，达到指定分离要求的理论板数最少。开车时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流至规定回流比。停车时先过渡到全回流操作再停车，科研实验中采用全回流操作测定板效率。
3． 全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍？
【答案】全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷，是选择最适宜回流比的依据；一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。
4． 离心泵启动或关闭时，为什么要先关闭出口阀门？
【答案】关闭泵的出口阀门启动离心泵是为了减小启动电流，以保护电机。停泵前关闭泵的出口阀门是为了防止高压液体倒流，对泵造成损害。
二、计算题
5． 如图所示，离心泵从低位水槽向高位水槽供水。两水槽均为立式圆筒，直径均为2m ，管线内径为50mm 、长度为200m （包括所有局部阻力的当量长度），管路的摩擦阻力系数可取泵在转速为
时的特性曲线方程为
（H 单位为m ;
单位为
）。开始
输水时，两槽水面相距15m , 输水终止时，低位水槽液面下降3m 。两水槽上方均通大气。水的密度可取为1000kg/m3, 试求:
（1）开始输水时的流量（3）该泵的效率为
并不随流量改变，求整个输水过程所消耗的轴功（kJ ）;
（2）开始输水至停止输水所用的时间（s ）;
，所需的输（4）当转速提高到1200r/min时，水槽起始与终止水面高度不变（同原题所设）
水时间（s ）。
图
【答案】（1）开始输水时，在低位水槽液面1和高位水槽液面2间列柏努利方程
与泵的特性曲线
. 联立求解
得
（2）在某一瞬间，两槽垂直距离为h ，在低位水槽液面1和高位水槽液面2间列柏努利方程
x 为低位水槽液面下降距离。
与泵的特性曲线在某一瞬间，
开始输水至停止输水所用的时间为
（3）求整个输水过程所消耗的轴功
（4）当转速提高到瞬间管路特性曲线联立求解在某一瞬间，
开始输水至停止输水所用的时间为
联立求解得
时，泵的特性曲线变为
x 为低位水槽液面下降距离。
得
6． 用板框过滤机恒压过滤某水悬浮液，板框共10个，其规格为现已测得过滤10分钟后得滤液：之比为0.1。试计算：
； （1）将滤框完全充满滤饼时所需的过滤时间（h ）
再过滤10分钟共得滤液
框的厚度为42mm 。滤饼体积和滤液体积
（2）若洗涤时间和辅助时间共45分钟，该装置的生产能力（以每小时滤饼体积计）。 【答案】（1）此过滤机的过滤面积为：
当滤框充满时，所得滤液量为：
对恒压过滤为：
由题意知将已知条件代入为：
解得：
则当要求滤框充满滤饼时的时间为
（2）
7． 在常压并流操作的干燥器中，用热空气将某物料由初含水量1.2kg 水/kg绝干料干燥到终含水量0.1kg 水/ kg绝干料。空气进11温度为140°0、湿度为0.01 kg水/ kg绝干气，
空气出口温度为
。干燥器中空气经历等焓干燥过程。根据实验，表面汽化阶段的干燥速率可用下式表示：
升温段的干燥速率可用下式表示
试计算完成上述任务所需的干燥时间。
【答案】空气与物料在干燥器的变化情况如图所示。