化工原理

邓书平

目录

  • 1 第一章  绪论
    • 1.1 化工安全生产知识
    • 1.2 化工原理课程介绍
    • 1.3 单元操作简介
    • 1.4 化工原理的研究方法
    • 1.5 单位制与数据转换
    • 1.6 章节测试
  • 2 第二章    流体流动
    • 2.1 概述
    • 2.2 流体静止的基本方程
    • 2.3 流体流动现象
    • 2.4 管内流动的阻力损失
    • 2.5 管路计算
    • 2.6 流量测量
    • 2.7 本章小结
    • 2.8 章节测试
  • 3 第三章  流体输送机械
    • 3.1 流体输送机械简介
    • 3.2 离心泵的结构与工作原理
    • 3.3 离心泵的性能参数和理论分析
    • 3.4 离心泵的特性曲线
    • 3.5 离心泵的工作点和流量调节
    • 3.6 气蚀和离心泵的安装高度
    • 3.7 离心泵的选型
    • 3.8 其他化工用泵
    • 3.9 小结
    • 3.10 单元测试
  • 4 第四章   非均相物系分离与固体流态化
    • 4.1 概述
    • 4.2 沉降分离
    • 4.3 过滤
    • 4.4 固体流态化
    • 4.5 本章小结
    • 4.6 章节测试
  • 5 第五章  传热
    • 5.1 传热简介
    • 5.2 热传导及傅里叶定律
    • 5.3 平壁稳态传热计算
    • 5.4 单层与多层圆筒稳态传热计算
    • 5.5 对流传热原理与牛顿冷却定律
    • 5.6 因次分析
    • 5.7 管内强制对流的传热系数计算
    • 5.8 管外强制对流的传热系数计算
    • 5.9 自然对流的传热系数计算
    • 5.10 蒸汽冷凝的传热系数计算
    • 5.11 液体沸腾的传热系数计算
    • 5.12 辐射传热简介
    • 5.13 对流和辐射联合传热
    • 5.14 传热速率方程
    • 5.15 总传热系数与传热平均温差
    • 5.16 列管式换热器
    • 5.17 换热器设计型计算
    • 5.18 换热器操作型计算
    • 5.19 换热器的强化途径
    • 5.20 小结
    • 5.21 章节测试
  • 6 第六章    蒸发(自学)
    • 6.1 概述
    • 6.2 单效蒸发
    • 6.3 多效蒸发
    • 6.4 蒸发
  • 7 第七章  蒸馏
    • 7.1 蒸馏简介
    • 7.2 理想体系气液相平衡
    • 7.3 非理想物系气液相平衡
    • 7.4 平衡蒸馏
    • 7.5 简单蒸馏
    • 7.6 精馏过程原理
    • 7.7 全塔物料与能量衡算
    • 7.8 恒摩尔流假设
    • 7.9 精馏塔操作线方程与q线方程
    • 7.10 双组分体系连续精馏计算-逐板法
    • 7.11 双组分体系连续精馏计算-图解法
    • 7.12 进料状态与进料位置的影响
    • 7.13 精馏塔设计与操作中回流比的影响和选择
    • 7.14 全回流与最少理论板数计算
    • 7.15 双组分体系连续精馏计算—简捷法
    • 7.16 双组分精馏的特殊操作
    • 7.17 精馏操作型计算
    • 7.18 板效率
    • 7.19 间歇精馏
    • 7.20 多组分精馏
    • 7.21 特殊精馏
    • 7.22 小结
    • 7.23 章节测试
  • 8 第九章   气体吸收
    • 8.1 吸收概论
    • 8.2 气液相平衡
    • 8.3 传质方式
    • 8.4 等分子反方向扩散
    • 8.5 伴有主体流动的单向扩散
    • 8.6 对流传质和双膜理论
    • 8.7 传质速率方程
    • 8.8 相际传质分析
    • 8.9 吸收塔操作线方程
    • 8.10 吸收剂用量的确定
    • 8.11 吸收过程 数学描述
    • 8.12 传质单元数的计算
    • 8.13 理论级及塔板数计算
    • 8.14 吸收塔的设计型计算
    • 8.15 吸收的操作型计算
    • 8.16 高浓度气体吸收
    • 8.17 化学吸收
    • 8.18 解吸
    • 8.19 小结
    • 8.20 章节测试
  • 9 第八章  传质设备
    • 9.1 板式塔简介
    • 9.2 塔板上的流体力学现象
    • 9.3 填料塔简介
    • 9.4 填料塔设计
    • 9.5 章节测试
  • 10 第十一章     干燥过程及设备
    • 10.1 认识湿度图
    • 10.2 干燥设备的选择
    • 10.3 洞道干燥操作实验
    • 10.4 小结
    • 10.5 章节测试
小结

一、重要公式

1、有效功、功率

Ne =ρgVHe,η= Ne/Na

2、串、并联复合

He串 = He单 = 2(a-bV2

He并 He单 = a-b(V/2)2

3、比例、切割

4、安装高度

二、相关概念

1、离心泵结构

① 泵壳 ② 泵轴 ③ 叶轮 ④ 轴封

2、工作原理

旋转叶轮 → 离心力 → 局部负压 → 中心吸入 → 边缘压出

3、欧拉方程

HT=A-BV

He=a-bV2

4、泵的性能曲线三条

① He~V ② NaV ③ ηV

5、泵的效率分析

① 容积 ② 水力 ③ 机械

6、离心泵叶片类型

① 后弯β2<90② 径向β2=90③ 前弯β2>90o

7、工作点

泵、管路曲线交点;管路特性曲线方程:He’=H0+KV2

8、工作点调节方法

① 切割D 

② 比例n

③ 阀门

9、对泵特性影响

ρ对V、H无影响,对η无影响,但对Na~V有影响

10、现象

① 气缚 ② 气蚀

11、泵选型原则

① 据液体种类选泵类型 

② 据V、He选型号:(He、V)≥(He、V)计算

③ Na校核

三、复习例题

1、水流量为12m3/h,泵的出口处的压力表读数为1.9at(表),泵的入口处的真空表读数为140mmHg,轴功率为1.2kW,电动机的转数为2900转/分,压力表和真空表的距离为0.7m,出口管和入口管直径相同,求泵的压头H和效率η?

【解】

以真空表为1-1,压力表为2-2间列B.E

2、离心泵、往复泵各一台并联操作输水。两泵“合成的”性能曲线方程为:He = 72.5-0.00188(V-22)2,V指总流量。阀全开时管路特性曲线方程为:He= 51+KV2,(两式中:He、He--mH2O,V--L/s)。现停开往复泵,仅离心泵操作,阀全开时流量为53.8L/s。试求管路特性曲线方程中的 K值。

【解】只开离心泵时:H= 72.5-0.00188V2

V = 53.8 L/s时,H= 72.5-0.00188V= 72.5-0.00188´53.8= 67.06m

He= 51+KV= 51+K´53.82 

∵He=He 

∴K = 0.00555m/(L/s)2


3、用离心泵将20℃水由贮槽送出,泵的前后各装有真空表和压力表。已知泵的吸入管路总阻力和速度头之和为2mH2O柱。允许吸上真空高度为5m,大气压强为1atm,贮槽液面低于泵的吸入口距离为2m。试求:

1)真空表读数为多少mmHg

2)当水温由20变为60时发现真空表与压力表读数骤然下降,此时出现什么故障?原因何在?怎样排除?(要求定量说明)

【解】


排除方法:

降低泵与水面间的距离,或减少吸入管路的阻力,如换大一点管径的吸入管。