化工原理讲稿2课件.pptVIP

3.2.4机械能守恒例题 3.2.4例题 如图示，槽内水位维持不变，其底部与内径为100mm的钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀的上游距管路入口端15m处安有以汞为指示液的U管压差计，其一臂与管道相连，另一臂通大气。当阀门关闭时，测得R=600mm，h=1500mm。当阀门部分开启时测得R=400mm，h=1400mm，此时管路的摩擦阻力损失为hf=19.7J/kg。求在管道中每小时的流出量m3? 已知?H2O=1000kg/m3，?Hg=13600kg/m3 6.2管路计算例题 从自来水池引一支路AB向居民供水，在站点B分成两路，分别通向一楼和二楼。已知管AB，BC 和BD的长度（包括管件的当量长度）分别为100m，10m及20m，管内径均为30mm，直管段?=0.03，两支路出口各安装一球心阀，假设A点处压力为 3.43 ×105Pa（表），试求： 1.当一楼阀全开(门§=6.4),高度为5米的二楼能否供水?此时AB管内流量为多少? 2.若将一楼阀门关小使其流量减半,二楼最大流量为多少? 2.3离心泵的组合操作例题 用两台相同的离心泵,从水池向密闭容器供水,单台泵的特性曲线可近似表示为He=50-1.1×105qv2(m3/s),适当关闭或开启阀门,两泵即可串联或并联工作,已知水池和容器内液面间的高度差为10m,容器内压强为98.1KPa(表),管路总长为20m(包括各种管件的当量长度,但不包括阀A),管径为50mm,假设管内流动已进入阻力平方区,其摩擦系数?=0.025,若两支路皆很短,其阻力损失可忽略,试求阀门A全开,哪种组合方式的输送能力大?§阀A=0.17 例 例3—3：在小型过滤机中过滤某种固体——水悬浮液，每过滤1升悬浮液可得滤液0.945升。取100克湿滤饼经干燥称重得知其中含水57.5克，固体颗粒的密度为1560kg/m3 ，操作在20℃及压差为0.50 ×105N/m2 进行。试求：（1）每m3 滤液所形成的滤饼体积；（2）悬浮液中单位体积清水带有的固体质量 。 解：（1）每m3悬浮液所形成的滤饼体积为： LA=(1-0.945) ×10-3=0.055 ×10-3 m3 ? 每m3滤液所形成的滤饼体积为： LA/V=(1-0.945) ×10-3/(0.945 ×10-3 )=0.582 （2）20℃下水的密度为1000kg/m3，湿滤饼中水的体积分数即滤饼空隙率为 设悬浮液中单位体积清水带有的固体质量为? 总清水体积量=滤液量+湿滤饼中的水=(V+LA ?) 对固体做物料衡算：LA(1-?)=(V+LA ?)?/?P 即 例 现有一台具有10m2过滤面积的过滤机，用来过滤某固体粉末的水悬浮液。固体颗粒的密度为1560kg/m3 ，已知悬浮液的含固量20kg/m3，温度为20℃，试验测得滤饼的比阻r=6.6×1014m-2，介质阻力的当量滤液量qe=0。为防止过滤介质堵塞，先进行10分钟的恒速过滤，尔后再进行30分钟的恒压过滤，要求得到总滤液量为8m3 ，问操作压差应为多少？恒速阶段所得滤液量为多少？ 解：据题意?A qe=0,?=0.001Pa.s,?1=60 × 10=600s, ?=60 × 40=2400s,V=8m3 ,r=6.7× 1014m-2 ,A= 10m2 ,?= 20kg/m3， ?P = 1560kg/m3 根据已知条件，对恒速过滤， V2+VeV=KA2? /2 ? V12=KA2?1 /2 (a) 对恒压过滤 (V2-V12)+2Ve(V-V1)=KA2(?- ?1) ? (V2-V12)=KA2(?- ?1) （b) 将（a)式代入（b)式得 而K=（2 △p）/（?r?） 其中?= ?/ ?P =20/1560=0.01282 m3固体/ m3悬浮液 即 △p=K ?r?/2=3.809×10-5 ×0.01282 × 6.7× 1014 ×0.001/2=1.636 × 105Pa 将K代入（a）式得恒速阶段所得滤液量为 V12=KA2?1 /2= 3.809×10-5 ×10 2 ×600/2 V1=1.1427 m3 例 有一叶滤机,自始至终在恒压下过滤某种水悬浮液时,得如下的过滤方程: q2+20q=250? 式中q单位为L/m2; ?单位为min. 在实际操作中,先在5分钟时间内作恒速过滤，此时过滤压强自零升至上述试验压强,此后即维持此压强不变作恒压过滤，全部过滤时间为20分钟.试求: (1)每一循环中每m3过滤面积可得的滤液量; (2)过滤后再用相当于滤液总量的1/5水洗涤滤饼,洗涤时间为多少？ 解：1.自始至终恒压操作时，由已知过滤方程: q2+20q=250? 对应恒压操作