2017年沈阳化工大学化工原理(同等学力加试)复试实战预测五套卷
● 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． 冬天，室外温度为2°C ，刮着风，潮湿的衣服晒在外面有没有可能会结冰？为什么？
C 就会【答案】可能会结冰，因为潮湿的衣服上温度为空气的湿球温度，当湿球温度低于0°结冰。
3． 在萃取过程中，采用普通筛板塔、填料塔一般传质效果不是很好。为了强化液液传质过程，工业上有时会采用脉冲萃取塔（包括脉冲筛板塔和脉冲填料塔），其工作原理是在塔的底部设置脉冲发生器，迫使塔内液体产生附加的脉冲运动。现有一含有少量细小悬浮物的含5%己内酰胺的废水，经有机溶剂萃取处理后放，萃取 相经蒸溶剂塔后塔底回收已内酰胺，塔顶有机溶剂回收后重新用作萃取的溶剂，假定有机溶剂与水不互溶。请你 综合考虑技术、经济等因素，分析上述萃取过程若采用脉冲筛板塔或脉冲填料塔，哪种较为合适？请说明理由； 并讨论脉冲振幅增大对萃取过程的利弊。
【答案】综合考虑技术、经济等因素，应采用脉冲筛板塔。原因在于液体中含有少量悬浮物，而填料塔的填料之间缝隙较小，在液体含有悬浮物的情况下阻力较大，易堵塞，不利于进行后续操作，同时脉冲填料塔在处理含悬 浮物液体时能耗比脉冲筛板塔大。
脉冲振幅增大的优点是有利于液体之间的充分混合，有利于萃取过程的进行，缺点是振幅过大会引起塔内萃 取过程不稳定，同时能耗大大増加。
4． 评价板式塔塔板性能的标准有哪些？
【答案】通过能力大、塔板效率高、塔板压降低、操作弹性大、结构简单、制造成本低。
二、计算题
5． 水在一定流量下通过某列管式换热器的管程，利用壳程水蒸气冷凝可将水的温度从25°C 升至75°C 。现场测得此时水的对流给热系数为定性温度为140°C 。
（2）若与水质量流量相同的苯以同样的初始温度通过此换热器的管程，问此时苯通过管程的对流给热系数为多少？已知苯的定性温度为60°C 。
且已知水在此时已达到湍流。
（1）与水质量流量相同的空气通过此换热器的管程时的对流给热系数为多少？已知该空气的
（3）在水质量流量一定的情况下，改用传热面积相同的另一换热器，新换热器换热管的长度与原换热器相同，但其内径只有原换热管的1/2。试问水在该换热器管程的对流给热系数又为多少？假设水的定性温度不变。
【答案】（1）水在定性温度50°C 下的物性：
空气在定性温度140°C 下的物性：
空气在定性温度下的黏度小于水，故同样质量流量下空气在换热器管内流动的雷诺数大于水的值，即空气的流动状态也为湍流，两者的对流给热系数均可用下式计算：
空气与水的对流给热系数之比由式（1）得出，即
即空气在同样质量流量下的对流给热系数为
（2）苯在定性温度60°C 下的物性：
苯在定性温度下的黏度小于水，故相同质量流量下苯在管内流动的雷诺数大于水的值，即苯的流动状态也为湍流，其对流给热系数同样可用式（1）计算，则有
即苯在同样质量流量下的对流给热系数为
（3）两种换热器传热面积相同，即
由此可得两换热器换热管根数之比
相同质量流量时水流经两种换热管的流速之比
可见，水在新换热器换热管中流速更大，仍为湍流状态。由式（1）、式（2）和式（3）可得两种换热管中对流给热系数之比为
6． 如图所示的管路，用离心泵将池A 中水输送至高位槽中，
已知离心泵的特性曲线为
（的单位为m ;
的单位为
）。吸入管路的阻力损失为4m 水柱（不
两U 形压差计读
含管路入口阻力损失），泵出口处装有压力表，泵的阻力损失可以忽略。管路为的钢管。管路中C 处装有一个调节阀，调节阀在某一开度时的阻力系数数的密度为
指示液为试求:
？（单台泵） ？（单台泵）
求并联后输水量为多少
（1）管路中水的流量为多少（2）出口处压力表读数为多少（4）若并联后管路特性曲线方程为
（密度
），连通管指示液面上充满水，水
（3）并联一台相同型号离心泵，写出并联后泵的特性曲线方程；
图
【答案】（1）流经阀门的压强降
（2）扬程
在池液面A （截面1）和压力表P （截面2）间列桕努利方程有
（3）并联特性方程为:
（4）联立管路和泵的特性曲线有:
并联后输水量