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化工道理试验课后推敲题

时间:2019-10-07 21:52 来源:未知 编辑:admin

核心提示

5 流体流动阻力的测定实验 (1)在 U 形压差计上装设平衡阀有何作用?在什么情况下它是开 着的,又在什么情况下它应该关闭的? 答:平衡阀是用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节...

  

化工道理试验课后推敲题

  

化工道理试验课后推敲题

  

化工道理试验课后推敲题

  5 流体流动阻力的测定实验 (1)在 U 形压差计上装设“平衡阀”有何作用?在什么情况下它是开 着的,又在什么情况下它应该关闭的? 答:平衡阀是用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的, 其作用对象是系统的阻力, 平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比 例平衡分配,各支路同时按比例增减,仍然满足当前气候需要下的部 份负荷的流量需求,起到平衡的作用。平衡阀在投运时是打开的,正 常运行时是关闭的。 (2)为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘? 答:因为对数可以把乘、除变成加、减,用对数坐标既可以把大数变 成小数,又可以把小数扩大取值范围,使坐标点更为集中清晰,作出 来的图一目了然。 (3)涡轮流量计的测量原理时是什么,在安装时应注意哪些问题? 答:涡轮流量计通过流动带动涡轮转动,涡轮的转动通过电磁感应转 换成电信号,涡轮转速和流量有正比关系,通过测量感应电流大小即 可得到流量大小。 涡轮流量计在安装时必须保证前后有足够的直管稳 定段和水平度。 (4)如何检验系统内的空气已经被排除干净? 答:可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数,在开 机前若真空表和压力表的读数均为零,表明系统内的空气已排干净; (5)结合本实验,思考一下量纲分析方法在处理工程问题时的优点 和局限性 答: 优点: 通过将变量组合成无量纲群, 从而减少实验自变量的个数, 大幅地减少实验次数,避免大量实验工作量。具有由小及大由此及彼 的功效。局限性:并不能普遍适用。 6 离心泵特性曲线)离心泵在启动前为什么要引水灌泵?如果已经引水灌泵了,离 心泵还是不能正常启动,你认为是什么原因? 答: (1)防止气缚现象的发生 (2)水管中还有空气没有排除 开阀门时,扬程极小,电机功率极大,可能会烧坏电机 (2) 为什么离心泵在启动前要关闭出口阀和仪表电源开关? 答:防止电机过载。因为电动机的输出功率等于泵的轴功率 N。根据 离心泵特性曲线 时 N 最小,电动机输出功率也最小,不易 被烧坏。 而停泵时,使泵体中的水不被抽空,另外也起到保护泵进口处底阀的 作用。 3、为什么用泵的出口阀门调节流量?这种方法有什么优缺点?还有 其他方法调节流量? 答:优点:操作简单,但是难以达到对流量的精细控制。确定损失能 量,通过改变泵的转速,泵的串并联 (4) 离心泵在其进口管上安装调节阀门是否合理?为什么? 答:不合理,在进口管路上安装阀门会增大进口管路上的阻力,易引 起汽蚀 (5)为什么要在离心泵进口管的末端安装底阀? 答:离心水泵没有抽真空的功能,水面必须超过叶轮才能工作,所以使 前必须向水泵内灌水,安装的底阀是为了防刚灌的水跑掉.底阀是一个 单向阀,只能进不能出. 7 过滤常数的测定实验 (1)过滤实验过滤刚开始时,为什么滤液经常是浑浊的? 答:因为刚开始的时候滤布没有固体附着,所以空隙较大,浑浊液会 通过滤布,从而滤液是浑浊的。当一段时间后,待过滤液体中的固体 会填满滤布上的空隙从而使固体颗粒不能通过滤布, 此时的液体就会 变得清澈。 (2)在恒定过滤中,初始阶段为什么不采取恒定操作? 答:因为刚开始时要生成滤饼,等滤饼有一定厚度之后才能开始等压 过滤。 (3)如果滤液的粘度比较大,可以采用什么措施来增大过滤速率? 答: (1)使用助滤剂,改善滤饼特性; (2)加热滤浆,降低滤液粘度; (3)使用絮凝剂,改变颗粒聚集状态; (4)限制滤饼厚度,降 低过滤阻力 (4)当操作压强增大一倍时,其 K 值是否也增大一倍,是得到同样 的过滤量时,其过滤时间是否缩短一半? 答:不是的,dv/dθ =A2Δ P/μ rv(v+ve), dv/dθ 是代表过滤速率, 它随着过滤的进行,它是一个逐渐减少的过程,虽然Δ P 增大一倍, 表面上是时间减少一倍, 单过滤速率减少, 所以过滤得到相同的滤液, 所需的时间不是原来的一半,比一半要多。 (5)如若提高过滤速率,可以采取哪些工程措施 答:过滤速率方程 (6)在本实验中数学模型方法的作用体现在哪些方面 8 对流给热系数的测定实验 (1)实验中冷流体和蒸汽的流向,对传热效果有何影响? 答:冷流体和蒸汽是并流时,传热温度差小于逆流时传热温度差,在 相同进出口温度下,逆流传热效果大于并流传热效果 (2) 在蒸汽冷凝时,若存在不凝性气体,你认为会发生什么? 答:不凝性气体会减少制冷剂的循环量,使制冷量降低。并且不凝性 气体会滞留在冷凝器的上部管路内,致使实际冷凝面积减小,冷凝负 荷增大,冷凝压力升高,从而制冷量会降低。而且由于冷凝压力的升 高致使排气压力升高,还会减少压缩机的使用寿命。应把握好空气的 进入,和空气的质量。 (3)实验中,所测得的壁温是靠近蒸气侧还是冷流体侧温度?为什 么? 答:靠近蒸气温度;因为蒸气冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。 (4)在实验中你是怎样判断系统达到稳定状态的? 9 吸收塔的操作和吸收传质系数的测定实验 (1) 吸收操作与调节的三要素是什么?它们对吸收过程的影响如何? 答:吸收剂的进口浓度,温度和流量为吸收操作和调节的三要素。当 气体流量和浓度不变时,增大吸收剂的流量,吸收速率增大,溶质吸 收量增加,气体出口组成 y2 减小,回收率增大。吸收剂浓度减小, 传质推动力增大,吸收剂温度降低,平衡线下移,传质推动力增大。 (2)从实验结果分析 Kya 的变化,确定本吸收过程的控制环节? (3)液封装置的作用是什么?如何设计? 答:防止实验过程中吸收剂从吸收塔底流出,液封的目的是保证塔内 的操作压强影响实验结果。 (1)U 形管作液封时,为防止管顶部积存 气体,影响液体排放,应在最高点处设置放空阀或设置与系统相连接 的平衡管道。(2)为使在停车时能放净管内液体,一般在 U 形管最低 点应设置放净阀。当需要观察管内液体流动情况,在出料管一侧可设 置视镜。 (3)由于液体被夹带或泄漏等原因造成液封液损失时, 在工程 设计中应采取措施保持液封高度 10 精馏塔的操作和全塔效率的测定实验 1)在精馏塔操作过程中,塔釜压力为什么是—个重要操作参数?塔 釜压力与哪些因素有关? 答: 精馏是利用液体混合物中各组分的挥发度不同使之分离的单元操 作,通过层层塔板液气交换而达到精馏或者分离的目的。各物质在不 同压力下其蒸汽分压是不同的,故其操作压力是很重要的参数。 塔 釜压力与精馏各物质的物理性质,与操作温度和要求的精馏纯度、进 料组成、进料流量、回流量、进板位置等因素都有关。 (2)板式塔中气液两相的流动特点是什么? 答:操作时液体在重力作用下,自上而下依次流过各层塔板,至塔底排 出;气体在压力差的推动下,自下而上依次穿过各层塔板,至塔顶排 出。每块塔板上保持着一定深度的液层,气体通过塔板分散到液层中 去,进行相际接触传质。 (3)操作过程中,欲增大回流比,采用什么方法? 答:可以增加再沸器的温度,增大蒸汽量;也可以减少塔顶馏分采出 量。 (4)在实验中,当进料量从 4L/h 增加至 6L/h 时,塔顶回流量减小, 出料量也减小了,试分析解释这—现象。 答:液相进料时,若进料量从 4L/h 增加至 6L/h,引起提馏段的回流 也很快增加,从而引起提馏段温度降低,全塔温度下降,顶部馏出物 中的轻组分纯度提高。从而导致塔顶使得回流量和采出量都减少。 (5)若由于塔顶采出率 D/F 过大而导致产品不合格,在实验过程中 会出现什么现象?采取怎样的调节措施才能使操作尽快发挥正常? 答:在实验过程中,塔内轻组分将大量从塔顶馏出,塔内各板上的轻 组分的浓度将逐渐降低,重组分则逐渐积累,浓度不断增大,最终导 致塔顶产品浓度不断降低, 产品质量不合格。 保持塔釜加热负荷不变, 增大进料量和塔釜出料量,减小塔顶采出量,以迅速弥补塔内的轻组 分量,使之尽快达到正常的浓度分布。待塔顶温度迅速下降至正常值 时,再将进料量和塔顶,塔底出料量调节至正常操作数值。 (6)如何根据灵敏板温度 TS 和塔釜压力 pB 的变化正确地进行精馏 操作? 答:灵敏板温度升高说明重组分上移,温度下降说明轻组分下移,特 别是温度下降时,应提前加大塔顶采出或减少进料量,必要时增加乙 醇的采出, 避免轻组分下移到塔釜, 而造成塔底排出的残液超标。 塔 釜压力是精馏塔一个重要的操作控制参数。 当塔内发生严重雾沫夹带 时。塔釜压力将会增大。而当塔釜压力急剧上升时,表明塔内已经发 生液泛。而如果塔釜压力过小,表明塔内发生严重漏液。发生这些情 况都应该根据操作要求来做出相应的调节。 (7)在连续精馏实验中,塔釜出料管没有安装流量计,如何判断和 保持全塔物料平衡? 答:判断全塔物料是否平衡可从安装在塔釜边的压力表判断出,如果 进得多,采得少,则塔压力差上升;反之塔压差下降。 对于一个固 定的精馏塔来说,塔压差应该在一定范围内。塔压差过大,说明塔内 上升的蒸汽速度过快,雾沫夹带严重,甚至发生液泛,破坏塔的正常 操作;塔压差过小,表明塔内上升蒸汽的速度过小,塔板上的气液湍 动的程度过低、传质效果差,使塔板产生漏液,降低塔板效率 11 萃取塔的操作和萃取传质单元高度的测 定实验 (1)液液萃取设备与气液传质设备的主要区别在哪里? 在液液系统中,两相间的重度差较小,界面张力也不大,所以从过程 进行的流体力学条件看,在液液相的接触过程中,能用于强化过程的 惯性力不大,同时已分散的两相,分层分离能力也不高。因此,对于 气液接触效率较高的设备,用于液液接触就显得效率不高。为了提高 液液相传质设备的效率,常常补给能量,如搅拌、脉动、振动等。为 使两相逆流和两相分离,需要分层段,以保证有足够的停留时间,让 分散的液相凝聚,实现两相的分离。 (2)本实验为什么不易用水作分散相,倘若用水作为分散相,操作 步骤是怎样的,两相分层分离段应该设在塔顶还是塔底。 (3)重相出口为什么采用 形管, 形管的高度是怎么确定的。 (4)什么是萃取塔的液泛,在操作过程中,你是怎样确定液泛速度 的。 (5)对液液萃取过程来说是否外加能量越大越有利。 12 干燥速率曲线)测定速率曲线有什么理论或应用意义? (2) (3)空气的进口温度是否越高越好? 13 流量计流量校正实验 (1)为什么测试中要保持系统的满灌? 答:离心泵的安装高度高于水槽中液面高度的普通离心泵,因为离心 泵不灌水很难排掉泵内的空气,导致泵空转而不能排水。离心泵的安 装高度低于水槽中液面高度或自吸泵已排完气时开泵前不需给泵灌 水。 (2)为什么测试系统要排气,如何正确排气? 答: (1)若测试系统未进行排气,流量计管径中有气泡,则所测得的 压力差并非定值, 从而对结果产生影响。 (2) 加紧夹子 B、 C, 打开 A、 D、 E, 将试样管内流量开至最大, 当导管中水从 A 中流出时, 加紧 D、 E,再缓缓打开夹子 B,使左侧液面下降至中间左右,加紧 B,再打开 C, 直至液面下降至中间左右, 加紧 C, 最后加紧 A, 关闭流量调节阀, 让试管内流量为 0,打开夹子 D、E,看倒置 U 形管的读数是否为 0, 若为 0,则说明空气被排尽,若不为 0,则继续重复上述操作,直至 读数为 0 为止。

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