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文檔簡介

1、普通本科 化工原理(天大版)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一重科田華制第一章、流體流動(dòng)流體靜力學(xué)流體動(dòng)力學(xué)流體流動(dòng)現(xiàn)象四、 流動(dòng)阻力、復(fù)雜管路、流量計(jì)、流體靜力學(xué):壓力的表征:靜止流體中,在某一點(diǎn) 單位面積上所受的壓力,稱為靜壓力,簡稱壓力, 俗稱壓強(qiáng)。表壓強(qiáng)(力)=絕對(duì)壓強(qiáng)(力)-大氣壓強(qiáng)(力)真空度=大氣壓強(qiáng)-絕對(duì)壓大氣壓力、絕對(duì)壓力、表壓力(或真空度)之間的關(guān)系流體靜力學(xué)方程式及應(yīng)用:2E力形式P2 = pi +Pg(Zl Z2) 備注:1)在靜止的、連續(xù)的同一液體內(nèi),處于同一優(yōu)量形式 -p1+zig =-p + Z2g水平面上各點(diǎn)壓力都相等。此方程式只適用于靜止的連通著的同一種連續(xù)的流體。應(yīng)用:'

2、;U 型壓差計(jì) p1 -p2 =(P0 P)gR傾斜液柱壓差計(jì)微差壓差計(jì)、流體動(dòng)力學(xué)流量ms=GA=兀 /4d2GVs=uA=兀 /4d2u質(zhì)量流量msms=Vs pkg/s體積流量Vsm 3/s質(zhì)量流速 G kg/m 2s )(平均)流速u m/s G=u p連續(xù)性方程及重要引論:U2/di、2一二()Uid2一實(shí)際流體的柏努利方程及應(yīng)用(例題作業(yè)題)以單位質(zhì)量流體為基準(zhǔn):zig gu2-p1 We = z2g - u22:2p2三WfJ/kg以單位重量流體為基準(zhǔn):乙+工u12 +包 + He = z2+-u22+-p2-+工hfJ/N=m2gPg2gPg輸送機(jī)械的有效功率:Ne=msWe

3、Na輸送機(jī)械的軸功率:N =半(運(yùn)算效率進(jìn)行簡單數(shù)學(xué)變換)應(yīng)用解題要點(diǎn):1、作圖與確定衡算范圍:指明流體流動(dòng)方向,定出上、下游界面;2、截面的選取:兩截面均應(yīng)與流動(dòng)方向垂直;3、基準(zhǔn)水平面的選?。喝我膺x取,必須與地面平行,用于確定流體位能的大小;4、兩截面上的壓力:單位一致、表示方法一致;3普通本科 化工原理(天大版)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一重科田華制5、單位必須一致:有關(guān)物理量的單位必須一致相匹配。三、流體流動(dòng)現(xiàn)象:流體流動(dòng)類型及雷諾準(zhǔn)數(shù):(1)層流區(qū)Re<2000(2)過渡區(qū) 2000V Re<4000(3)湍流區(qū)Re>4000本質(zhì)區(qū)別:(質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)及能量損失區(qū)別)層流與端流的區(qū)分不

4、僅在于各有不同的Re值,更重要的是兩種流型的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方式有本質(zhì)區(qū)別。流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí),其質(zhì)點(diǎn)沿管軸作有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng),各質(zhì)點(diǎn)互不碰撞,互不混合流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí),其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)并相互碰撞,產(chǎn)生大大小小的旋渦。由于質(zhì)點(diǎn)碰撞而產(chǎn)生的附加阻力較自黏性所產(chǎn)生的阻力大得多,所以碰撞將使流體前進(jìn)阻力急劇加大。管截面速度大小分布:無論是層流或揣流,在管道任意截面上,流體質(zhì)點(diǎn)的速度均沿管徑而變化,管壁處速度 為零,離開管壁以后速度漸增,到管中心處速度最大。層流:1、呈拋物線分布;2、管中心最大速度為平均速度的2倍。湍流:1、層流內(nèi)層;2、過渡區(qū)或緩沖區(qū);3、湍流主體湍流時(shí)管壁處的速度也等于

5、零,靠近管壁的流體仍作層流流動(dòng),這-作層流流動(dòng)的流體 薄層稱為層流內(nèi)層或?qū)恿鞯讓印W詫恿鲀?nèi)層往管中心推移,速度逐漸增大,出現(xiàn)了既非層流 流動(dòng)亦非完全端流流動(dòng)的區(qū)域,這區(qū)域稱為緩沖層或過渡層,再往中心才是揣流主體。層流 內(nèi)層的厚度隨Re值的增加而減小。層流時(shí)的速度分布1-Umax2湍流時(shí)的速度分布u : 0.8u max四、流動(dòng)阻力、復(fù)雜管路、流量計(jì):計(jì)算管道阻力的通式:(伯努利方程損失能)l u2范寧公式的幾種形式:圓直管道hf =f d 2 l u2非圓直管道.甲f =叱= - -d 2運(yùn)算時(shí),關(guān)鍵是找出 九值,一般題目會(huì)告訴,僅用于期末考試,考研需擴(kuò)充非圓管當(dāng)量直徑:當(dāng)量直徑:dede=4

6、 rH (4倍水力半徑), 一 A水力半徑:H=- n(流體在通道里的流通截面積 A與潤濕周邊長口之比 )流量計(jì)概述:(節(jié)流原理) 孔板流量計(jì)是利用流體流經(jīng)孔板前后產(chǎn)生的壓力差來實(shí)現(xiàn)流量測量??装辶髁坑?jì)的特點(diǎn):恒截面、變壓差,為差壓式流量計(jì)。文丘里流量計(jì)的能量損失遠(yuǎn)小于孔板流量計(jì)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn):恒壓差、恒環(huán)隙流速而變流通面積,屬截面式流量計(jì)。復(fù)雜管路:(了解)并聯(lián)管路各支路的能量損失相等,主管的流量必等于各支管流量之和。第二章、流體輸送機(jī)械一、離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理二、特性參數(shù)與特性曲線三、氣蝕現(xiàn)象與安裝高度四、工作點(diǎn)及流量調(diào)節(jié) 離心泵:電動(dòng)機(jī)T 流體(動(dòng)能)一一二一-*靜壓能、離心泵的結(jié)

7、構(gòu)和工作原理:離心泵的的啟動(dòng)流程:吸液(管泵,無自吸能力)I轉(zhuǎn)能排放以提高液體的靜壓能與動(dòng)能(主要為靜壓離心泵的主要部件:葉輪泵殼液體的匯集與能量的轉(zhuǎn)換泵軸密封填料密封機(jī)械密封(高級(jí))葉輪 其作用為將原動(dòng)機(jī)的能量直接傳給液體, 能)。泵殼 具有匯集液體和能量轉(zhuǎn)化雙重功能。軸封裝置其作用是防止泵殼內(nèi)高壓液體沿軸漏出或外界空氣吸入泵的低壓區(qū)。常用的軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。氣縛現(xiàn)象:離心泵啟動(dòng)前泵殼和吸入管路中沒有充滿液體,則泵殼內(nèi)存有空氣,而空氣的密度又遠(yuǎn)小于液體的密度,故產(chǎn)生的離心力很小,因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內(nèi)液體吸入泵內(nèi),此時(shí)雖啟動(dòng)離心泵,也不能輸送液體,此種現(xiàn)象稱

8、為氣縛現(xiàn)象,表明離心泵無自吸能力。因此,離心泵在啟動(dòng)前必須 灌泵。103Q264。 M的林a5040翔加。SZ218 4 0c汽蝕現(xiàn)象:汽蝕現(xiàn)象是指當(dāng)泵入口處壓力等于或小于同溫度下液體的飽和蒸汽壓時(shí),液體發(fā)生汽化,氣泡在高壓作用下,迅 速凝聚或破裂產(chǎn)生壓力極大、頻率極高的沖擊,泵體強(qiáng)烈振動(dòng)并發(fā)出噪音,液體流量、 壓頭(出口壓力)及效率明顯下降。這種現(xiàn)象稱為離心泵的汽蝕。二、特性參數(shù)與特性曲線:流量Q:離心泵在單位時(shí)間內(nèi)排送到管路系統(tǒng)的液體體積。壓頭(揚(yáng)程)H:離心泵對(duì)單位重量(1N)的液體所提供的有效能量。效率。:總效率"="v<lm"hN軸功率N :泵軸所

9、需的功率N =n刈-Q曲線對(duì)應(yīng)的最高效率點(diǎn)為設(shè)計(jì)點(diǎn), 對(duì)應(yīng)的Q、H、N值稱為最佳工況參數(shù), 銘牌所標(biāo)出的參數(shù)就是此點(diǎn)的性能參數(shù)。(會(huì)使用IS水泵特性曲線表,書P117 )三、氣蝕現(xiàn)象與安裝高度:氣蝕現(xiàn)象的危害:離心泵的性能下降,泵的流量、壓頭和效率均降低。若生成大量的氣泡,則可能出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象,且使離心泵停止工作。產(chǎn)生噪聲和振動(dòng),影響離心泵的正常運(yùn)行和工作環(huán)境。泵殼和葉輪的材料遭受損壞,降低了泵的使用壽命。解決方案:為避免發(fā)生氣蝕,就應(yīng)設(shè)法使葉片入口附近的壓強(qiáng)高于輸送溫度下的液體飽和蒸氣壓。通常,根據(jù)泵的抗氣蝕性能,合理地確定泵的安裝高度,是防止發(fā)生氣蝕現(xiàn)象的有效措施。離心泵的汽蝕余量:為防止氣

10、蝕現(xiàn)象發(fā)生,在離心泵人口處液體的靜壓頭(pi/pg )與動(dòng)壓頭(ui2/2 g )之和必須大于操作溫度下液體的飽和蒸氣壓頭(pv/pg)某一數(shù)值,此數(shù)值即為離心泵的氣蝕余量。2NPSH="+ u_ 一旦NPSHJ HsHg 抗氣蝕性能好:g 2g:gg必須汽蝕余量:(NPSH)r離心泵的允許吸上真空度:u / Plit- -pgH:離心泵的允許吸上真空度,指在泵人口處可允許達(dá)到的最高真空度.m液柱p.當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng),Pa:Pi泵吸入口處允許的最低絕對(duì)壓強(qiáng),P&P被輸送液體的密度,kg/n?。離心泵的允許安裝高度 Hg (低于此高度0.5-1m):%做m 一 i -從-I 3=-

11、(即的).-4i roc關(guān)離心泵先關(guān)閥門,后關(guān)電機(jī),開離心泵先關(guān)出口閥,再啟動(dòng)電機(jī)。四、工作點(diǎn)及流量調(diào)節(jié):管路特性與離心泵的工作點(diǎn):H.6Z+效+孚+陽 "g由兩截面的伯努利方程所得= 乩U/+工/3小油 產(chǎn) C(Q,3 600力)?叁管路系統(tǒng)的輸送量,m"h4管路截面積,%=/(&)H"K"(Q.)42g(3 6004)2全程化簡。泵特性方程.H = 。)Q"QAq.管路特性方程聯(lián)解既得工作點(diǎn)。離心泵的流量調(diào)節(jié):1、改變閥門的開度(改變管路特性曲線);2、改變泵的轉(zhuǎn)速(改變泵的特性曲線);減小葉輪直徑也可以改變泵的特性曲線,但一般不用

12、。3、泵串聯(lián)(壓頭大)或并聯(lián)(流速大)往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié):1、旁路調(diào)節(jié);2、改變活塞沖程和往復(fù)次數(shù)。普通本科 化工原理(天大版)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一重科田華制第三章、非均相物系的分離(密度不同)、重力沉降、離心沉降三、過濾一、重力沉降:沉降過程:,阻力Fd,浮力股(S1* 力 F.F, - F先加速(短),后勻速(長)沉降過程。流型及沉降速度計(jì)算:(參考作M層流區(qū)(滯流區(qū))或斯托克斯定律區(qū):一儲(chǔ)=(及例題)(10-4<Ret<1 )(K<2.62 )過渡區(qū)或艾倫定律區(qū):湍流區(qū)或牛頓定律區(qū):相應(yīng)沉降速度計(jì)算式:滯流區(qū)u過渡區(qū)u湍流區(qū)«(1<Ret<103)(2.6

13、2<K<69.1)(103<Ret<2 M105)(K>69.1)(公式不用記,掌握運(yùn)算方法)L18戶計(jì)算方法:12普通本科 化工原理(天大版)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一重科田華制1、試差法:即先假設(shè)沉降屬于某一流型(譬如層流區(qū)),則可直接選用與該流型相應(yīng)的沉降速度公式計(jì)算Ut ,然后按Ut檢驗(yàn)Re值是否在原設(shè)的流型范圍內(nèi)。如果與原設(shè)一致,則求得的Ut有效。否則,按算出的Ret值另選流型,并改用相應(yīng)的公式求Ut。2、摩擦數(shù)群法:書p1493、K值法:書p150沉降設(shè)備:則位于降塵室最宓點(diǎn)的顆,粒沉降至室底需要的時(shí)間為氣體通過降塵室的時(shí)間為e =為滿足除塵要求,氣體在降塵室內(nèi)的

14、停留時(shí)間至少等于顆粒的沉降時(shí)間,所以:I降塵室的長度,m;H降塵室的高度,m;1 H b降塵室的寬度,m;Hed或u氣體在降塵室的水平通過速度,m/s單層降塵室生產(chǎn)能力:V b blut (與高度H無關(guān),注意判斷選擇填空題)多層降塵室:VS< (n + 1)blu t ( n+1為隔板數(shù),n層水平隔板,能力為單層的(n+1 )倍)、離心沉降:2離心加速度:(慣性離心力場強(qiáng)度)u;重力加速度:gR離心沉降速度Ur:-24a :s - :)Ut,3: R;重力沉降速度Ut:4,-:)3: g19離心分離因數(shù)Kc:urUTKc=,= -T-(離心沉降速度與重力沉降速度的比值,表征離心沉降是重力

15、沉降的多少倍)W gR離心沉降設(shè)備:旋風(fēng)分離器:利用慣性離心力的作用從氣流中分離出塵粒的設(shè)備性能指標(biāo):1、臨界粒徑dc:理論上在旋風(fēng)分離器中能被完全分離下來的最小顆粒直徑;2、分離效率:總效率刀0;分效率Yp (粒級(jí)效率); 3、分割粒徑d50: d50是粒級(jí)效率恰為50%的顆粒直徑;4、壓力降為:氣體經(jīng)過旋風(fēng)分離器時(shí),由于進(jìn)氣管和排氣管及主體器壁所引起的摩擦阻力,流動(dòng)時(shí)的局部阻力以及氣體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能損失等,造成氣體的壓力降。G旋風(fēng)分離器進(jìn)口氣體含塵濃度,g/m,G旋風(fēng)分離器出口氣體含塵濃度,g/n/CLJ進(jìn)口氣體中粒徑在第i小段范圍內(nèi)的顆粒的濃度,Mn?出口氣體中粒徑在第i小段范圍內(nèi)

16、的顆粒的濃度,g/n?標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)Ne=5 , ,- =8.0 。、過濾:過濾方式:1、餅層過濾:餅層過濾時(shí),懸浮液置于過濾介質(zhì)的一側(cè),固體物沉積于介質(zhì)表面而形成濾餅層。過濾介質(zhì)中微細(xì)孔道的直徑可能大于懸浮液中部分顆位的直徑,因而,過濾之初會(huì)有一些細(xì)小顆粒穿過介質(zhì)而使濾液渾濁,但是顆粒會(huì)在孔道中迅速地發(fā)生“架橋”現(xiàn)象(見圖),使小子孔道直徑的細(xì)小顆粒也能被截?cái)r,故當(dāng)濾餅開始形成,濾液即變清,此后過濾才能有效地進(jìn)行??梢?,在餅層過濾中,真正發(fā)揮截?cái)r顆粒作用的主要是濾餅層而不是過濾介質(zhì)。餅層過濾適用于處理固體含量較高的懸浮液。+修液十深床過濾深床過濾中,固體顆粒并不形成濾餅,而是沉積于較厚的粒狀過濾介

17、質(zhì)床層內(nèi)部。懸浮液中的顆粒尺寸小于床層孔道直徑,當(dāng)顆粒隨流體在床層內(nèi)的曲折孔道中流過時(shí),便附在過濾介質(zhì)上。這種過濾適用于生產(chǎn)能力大而懸浮液中顆粒小、含量甚微的場合。自來水廠飲水的凈化及從合成纖維紡絲液中除去極細(xì)固體物質(zhì)等均采用這種過濾方法。助濾劑的使用及注意:為了減少可壓縮濾餅的流動(dòng)阻力,有時(shí)將某種質(zhì)地堅(jiān)硬而能形成疏松餅層的另一種固體顆?;烊霊腋∫夯蝾A(yù)涂于過濾介質(zhì)上,以形成疏松餅層,使濾液得以暢流。這種預(yù)混或預(yù)涂的粒狀物質(zhì)稱為助濾劑。對(duì)助濾劑的基本要求如下:應(yīng)是能形成多孔餅層的剛性顆粒,使濾餅有良好的滲透性、較高的空隙率及較低的流動(dòng)阻力;應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性,不與懸浮液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也不溶于液相中

18、。應(yīng)予注意,一般以獲得清凈濾液為目的時(shí),采用助濾劑才是適宜的。恒壓過濾方程式:(理解,書P175) 1對(duì)于一定的懸濁液,若 N、r'、及V皆可視為常數(shù),令k = , k表征過濾物料特口r'性的常數(shù),m /(N*s)或n/(Pa,s)恒壓過濾時(shí),壓力差 p不變,k、a、s都是常數(shù)再令V濾液量,0過濾時(shí)間,8;P =/ =的A一過濾面積,帚過濾常數(shù)的測定:書 P179,包括壓縮因子板框壓力機(jī):過濾板根洗漆板過濾時(shí),懸浮液在指定的壓強(qiáng)下經(jīng)濾漿通道自濾框角端的暗孔進(jìn)入框內(nèi),濾液分別穿過兩側(cè)濾布,再經(jīng)鄰板板面流至濾液出口排走,固體則被截留于框內(nèi),如圖所示,待濾餅充滿濾框后,即停止過濾。若

19、濾餅需要洗滌,可將洗水壓人洗水通道,經(jīng)洗滌板角端的暗孔進(jìn)入板面與濾布之間。第四章傳 熱J 一、熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱I二、總傳熱三、換熱器及強(qiáng)化傳熱途徑一、熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱:傳熱基本方式:1、熱傳導(dǎo)(宏觀無位移):若物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移,僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而引起的熱量傳遞稱為熱傳導(dǎo)(又稱導(dǎo)熱)。熱傳導(dǎo)的條件是系統(tǒng)兩部分之間存在溫度差,此時(shí)熱量將從高溫部分傳向低溫部分,或從高溫物體傳向與它接觸的低溫物體,直至整個(gè)物體的各部分溫度相等為止。2、熱對(duì)流(宏觀有位移):流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移所引起的熱傳遞過程稱為熱對(duì)流(簡稱對(duì)流)。熱對(duì)流僅發(fā)生在流體中。在流體中產(chǎn)生對(duì)流的

20、原因有二:一是因流體中各處的溫度不同而引起密度的差別,使輕者上浮,重者下沉,流體質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生相對(duì)位移,這種對(duì)流稱為自然對(duì)流;二是因泵(風(fēng)機(jī))或攪拌等外力所致的質(zhì)點(diǎn)強(qiáng)制運(yùn)動(dòng),這種對(duì)流稱為強(qiáng)制對(duì)流。3、熱輻射(不需要介質(zhì)):因熱的原因而產(chǎn)生的電磁波在空間的傳遞,稱為熱輻射。所有物體(包括固體、液體和氣體)都能將熱能以電磁波形式發(fā)射出去,而不需要任何介質(zhì),也就是說它可以在真空中傳播。4、對(duì)流傳熱:流體流過固體壁面(流體溫度與壁面溫度不同)時(shí)的傳熱過程稱為對(duì)流傳熱。1)流體無相變的對(duì)流傳熱流體在傳熱過程中不發(fā)生相變化,依據(jù)流體流動(dòng)原因不同可分為兩種情況。強(qiáng)制對(duì)流傳熱,流體因外力作用而引起的流動(dòng);自然對(duì)流傳

21、熱,僅因溫度差而產(chǎn)生流體內(nèi)部密度差引起的流體對(duì).流動(dòng)。2)流體有相變的對(duì)流傳熱 流體在傳熱過程中發(fā)生相變化,它分為兩種情況蒸氣冷凝,氣體在傳熱過程中全部或部分冷凝為液體;液體沸騰,液體在傳熱過程中沸騰汽化,部分液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w匡* 對(duì)流傳熱的溫度分布情況對(duì)流傳熱是集熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)于一體的綜合現(xiàn)象。對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在層流內(nèi)層,因此,減薄層流內(nèi)層的厚度是強(qiáng)化對(duì)流傳熱的主要途徑。傳熱過程中熱、冷流體(接觸)熱交換方式:(書p211 )1、直接接觸式換熱和混合式換熱器; 2、蓄熱式換熱和蓄熱器;普通本科 化工原理(天大版)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一重科田華制3、典型的間壁式換熱器熟器, 區(qū)分殼程、管程、單 /

22、多殼程、單/多管程)特定的管殼式換熱器傳熱面積:S=nndLS 傳熱面積;n 管數(shù);d 管徑,m;L管長,m。傳熱速率和熱通量:傳熱速率Q (又稱熱流量)指單位時(shí)間內(nèi)通過傳熱面積的熱量;傳熱速率=傳熱推得工;窯度差)_ ; Q=_ R 整個(gè)傳熱面的熱阻,/W熱通量q (又稱傳熱速度)指單位面機(jī)的傳熱速率。q= dQ ; q=竺;R' 單位傳熱面積的熱阻,m2.0 C/ WdSR'熱傳導(dǎo)基本規(guī)律:傅里葉定律:傅立葉定律為熱傳導(dǎo)的基本定律,表示通過等溫表面的導(dǎo)熱速率與溫度梯度及 傳熱面積成正比,即:dQoe - dSdQ= dS 言Q導(dǎo)熱速率,即單位時(shí)間傳導(dǎo)的熱,其方向與溫度梯度的

23、方向相反,wS等溫表面的面積,TT?;A比例系數(shù),稱為導(dǎo)熱系數(shù),W/(m七)通過平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo):1、單層平壁的熱傳導(dǎo):t1 -t2二 bXti-tA -jtRjtR'20b平壁厚度,m;普通本科 化工原理(天大版)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一重科田華制42A溫度差,導(dǎo)熱推動(dòng)力,°C;bR =導(dǎo)熱熱阻,°C/W;SR' = b 導(dǎo)熱熱阻,m2.°C/W九q=q i=q2=q32、多層平壁的熱傳導(dǎo):在穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時(shí),通過各層的導(dǎo)熱速率必相等,即Q=Qi=Q2=Q3 ;熱通量也相等:1 5() % 5(,工£3) A j 5(3 £4)biX2SQh

24、ti + Atj +4 6】邛b2Aj S A15(三層)(n層)通過圓筒壁的熱傳導(dǎo):1、單層圓筒壁的熱傳導(dǎo): .Sm. XSm - 2 rmL rr2 一 ri2nL九(ti t2)2、多層圓筒壁的熱傳導(dǎo):ln r2 / r1ln巨 riQi=Q2=Q3=Q n(注意判斷選擇填空) qi>q2>q3>qn, J2mL(r2 * f1) 父 2nL( - r2)8 同=;,3川=In -In 2nL( r4 - rj )i Inr32nL(tf - tjy-ln - + J-ln + -p In -八-I F IQ =-:y 1_1ns J 2k IArt = I'l

25、l' t(n層)保溫層的臨界直徑:通常,熱損失隨保溫層厚度的增加而減少。但是在小直徑圓管外包扎性能不良的保溫材料,隨保淚層厚度增加, 可能反而使熱損失增大。(散熱區(qū)、保溫區(qū),do大于B點(diǎn)保溫A】,i 4? r?43,3才有意義)、總傳熱:(參考習(xí)題及例題)熱量衡算:dQ = - VFhd/b = WcdlcW流體的質(zhì)量流量,kg/h或 /小 /流體的份,kj/kg;下標(biāo)h和C分別表示熱流體和冷流體dQ= -%CphdT 二憶尸山。二弘為"-乙)=7J流體的平均比熱容,kI/( kg七);t冷流體的溫度,電;T熱流體的溫度,to總傳熱速率方程:Q= KS t m-t 2 - :

26、t 1(母2需大于)t 2ln .,-=t1總傳熱系數(shù)K、總熱阻總熱阻=熱阻之和141三、換熱器及強(qiáng)化傳熱途徑:間壁式換熱器的類型:(掌握原理書p277 ) 管式換熱器: 1、蛇管式換熱器(沉浸式蛇管換熱器、噴淋式蛇管換熱器)2、套管式換熱器3、管殼式換熱器(固定管板式換熱器、U形管換熱器)板式換熱器:1、夾套式換熱器2、板式換熱器3、螺旋板式換熱器(卜II、III形)、翅片式換熱器:1、翅片管式換熱器2、版翅片式換熱器熱管換熱器間壁式換熱器強(qiáng)化傳熱途徑:1、增大平均溫度差A(yù)tm2、增大傳熱面積S1)翅化面;2)異形表面;3)多孔物質(zhì)結(jié)構(gòu);4)采用小直徑傳熱管。3、增大總傳熱系數(shù)K1)提高流體

27、的流速;2)增強(qiáng)流體的擾動(dòng);3)在流體中加固體顆粒;4)采用短管換熱器;5) 防止垢層形成和及時(shí)清除垢層。第五章、蒸發(fā)(不揮發(fā)溶質(zhì))J 一、概述及蒸發(fā)器二、溶液沸點(diǎn)升高與溫度差損失三、多效蒸發(fā)及流程一、概述及蒸發(fā)器:單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā):單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā)在操作中一般用冷凝方法將二次燕汽不斷地移出,否則蒸汽與沸騰溶液趨于平衡,使蒸發(fā)過程無法進(jìn)行。若將二次蒸汽直接冷凝,而不利用其冷凝熱的操作稱為單效蒸發(fā)。若將二次蒸汽引到下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽,以利用其冷凝熱,這種串聯(lián)蒸發(fā)操作稱為多效燕發(fā)。常見蒸發(fā)器類型及原理(書 P302 )循環(huán)形(非膜式)蒸發(fā)器:1、中央循環(huán)管式(或標(biāo)準(zhǔn)式)蒸發(fā)器2、懸筐式蒸發(fā)

28、器3、外熱式蒸發(fā)器4、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器(單程型)膜式蒸發(fā)器:1、升膜蒸發(fā)器2、降膜蒸發(fā)器3、升-降膜蒸發(fā)器4、刮板攪拌薄膜蒸發(fā)器直接加熱蒸發(fā)器二、溶液沸點(diǎn)升高與溫度差損失:溶液的沸點(diǎn):溶液中含有不揮發(fā)的溶質(zhì),在相同條件下,其蒸氣壓比純水的低,所以溶液的沸點(diǎn)就比純水的要高,兩者之差稱為因溶液蒸氣壓下降而引起的沸點(diǎn)升高。例如,常壓下20% (質(zhì)量百分?jǐn)?shù))NaOH水溶液的沸點(diǎn)為108.5 C,而水的沸點(diǎn)為100 C, 此時(shí)溶液沸點(diǎn)升高8.5度。由于有沸點(diǎn)升高現(xiàn)象,使同條件下蒸發(fā)溶液時(shí)的有效溫度差下降8.5 C,正好與溶液沸點(diǎn)升高值相等,故沸點(diǎn)升高又稱為 溫度差損失。溫度差損失:(書P310)溫度差損失

29、不僅僅是因?yàn)槿芤褐泻辛瞬粨]發(fā)性溶質(zhì)引起的,蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓力高于冷凝囂以克服二次蒸汽從蒸發(fā)器流到冷凝器的阻力損失、蒸發(fā)器的操作需維持一定的液面等因素都會(huì)造成溫度差損失。1、因溶液蒸氣壓下降而引起的溫度差損失2、因加熱管內(nèi)液柱靜壓力而引起的溫度差損失'3、由于管路流動(dòng)阻力而引起的溫度差損失'''、多效蒸發(fā)及流程:(書P322,搞清楚前后黏度、壓強(qiáng)、溫度)至礴般船圖S76 并流加料的三款蒸發(fā)裝置流程示意圖r完成液加熱解汽圖5 17 逆流加料法的三:牧蒸發(fā)裝置流程示意圖® 5-18 平流加料法的三效蕉發(fā)裝置流程示意圖Pl>P2>P3Tl>

30、T2>T3溶液的沸點(diǎn)必純?nèi)軇┑母?,冷凝液的沸點(diǎn)高于二次蒸汽。第六章 蒸儲(chǔ)(液體混合物揮發(fā)度不同)一、平衡關(guān)系L二、精儲(chǔ)原理及流程三、精儲(chǔ)過程計(jì)算一:平衡關(guān)系:用飽和蒸氣壓和相平衡常數(shù)表示的氣液平衡關(guān)系:Pa = P*a九二8小=P式 f )由拉烏爾定律得出,p-溶液上方組分平衡分壓,Pa。p'-在溶液溫度下純組分的飽和蒸氣壓,Pa。x-溶液中組分的摩爾數(shù)。下標(biāo) A表示易揮發(fā)組分,B表示難揮發(fā)組分。Xb=(1-Xa)泡點(diǎn)方程式Xa0P - Pb00Pa - Pb露點(diǎn)方程式Va =壓P揮發(fā)度vA =Xa000PaXaPaP- Pb一00PPPa- Pb道爾頓分壓定律得出。0 P Xa

31、 0對(duì)于理想溶畋V a = = Pa。VB同理表不Xa相對(duì)揮發(fā)度:易揮發(fā)組分的揮發(fā)度與難揮發(fā)組分的揮發(fā)度之比« =vA= Pa /XaVb Pb / Xb相圖:(t-x-y 圖)(x-y 圖)圖I 1葷一甲兼祝合液的i-t-Y田圖卜2藻一甲茶混合液的M丁圖3、相平衡方程式:二 xy =1(: -1)x4、簡單蒸儲(chǔ)流程特點(diǎn):簡單蒸儲(chǔ)是將原料液一次加入蒸儲(chǔ)釜中,在恒壓下加熱使之部分汽化,產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)入冷凝器中冷凝,隨著過程的進(jìn)行,釜液中易揮發(fā)組分含量不斷降低,當(dāng)釜液組成達(dá)到規(guī)定值時(shí),即停止蒸播操作,釜液一次排出。、精儲(chǔ)原理及流程:原理:液體混合物經(jīng)多次部分汽化和冷凝后,便可得到幾乎完全的

32、分離。流程:原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到指定溫度后.送入精儲(chǔ)塔的進(jìn)料板,在進(jìn)料板上與自塔上部下 降的回流液體匯合后,逐板溢流,最后流人塔底再沸器中。在每層板上,回流液體與上升蒸 氣互相接觸,進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過程。操作時(shí),連續(xù)地從再沸器取出部分液體作為地底產(chǎn)品(釜?dú)堃矗?,部分液體汽化,產(chǎn)生上升蒸氣,依次通過各層塔板。塔頂蒸氣進(jìn)人冷凝器中被全部冷凝,并將部分冷凝液用泵送回塔頂作為回流液體,其余部分經(jīng)冷卻器后被送出作為塔頂產(chǎn) 品(播出液)。通常,將原料液進(jìn)入的那層板稱為加料板,加料板以上的塔段稱為精儲(chǔ)段加料板以下的塔段(包括加料板)稱為 提儲(chǔ)段。三、精儲(chǔ)過程計(jì)算:F 原料液流,,kmol/h;j孫 T 出液中易

33、捍發(fā)組分的摩爾分D塔頂產(chǎn)品(情出液況虬knd/h;; 甲培展產(chǎn)品(釜?dú)堃海┝鲃Pkmol/h; 工L 一原料液中易揮發(fā)組分的摩爾分E功釜我液中易捍發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)Lft:總物料衡算F=D+W易揮發(fā)組分衡算Fx f= Dy+WxDX r塔頂易揮發(fā)組分的回收率D =-DxD 100%FXf塔釜難揮發(fā)組分的回收率W=W(1-Xw) 100%F(1-Xf)回流比:R二L DxD -yq最小回流比Rmin =- R=(1.12.0) Rminyq -Xq廠操作線遠(yuǎn)離平衡線,Nt Jt設(shè)備費(fèi) JLl V V, T冷凝器、再沸器熱負(fù)荷T 操作費(fèi)進(jìn)料熱狀況的影響及q線方程I v -I fCPt + r將Ikmo

34、l原料變成飽和蒸汽所需 熱量q 二二=-:- I v - I l rIkmol原料的汽化潛熱并由此得到L,=L+qF 及 V'=V+(q 1)F進(jìn)料熱況對(duì)q值及q線的影響:瓏料熱狀況進(jìn)畀的均小-17q值A(chǔ).q坡在LT的上粒H純液體>1*r-w 黨b)惚和液體,*九1聞J初+ ),整淞合物%, < fF < 4O< fl < I他和黑氣If fc /v0*(7過熱茶氣Q幾vU*嗡q線方程 y =-qx - xF 必過點(diǎn)e ( x_ ,x_ )q -1 q -1F F操作線方程:精儲(chǔ)段操作線方程:總物料衡算V=L+D易揮發(fā)組分衡算Vyn+1 = LXn+DxD

35、R 1操作線萬程yn =xn +xD 必過點(diǎn) a(XD,XD)R 1 R 1提儲(chǔ)段操作線方程:總物料衡算L=V'+W易揮發(fā)組分衡算L,xm,=V,ym+1,+Wxw操作線方程L y m 1 - xmV"Wxw 必過點(diǎn) C(。,。)L ,y m 1 一 'xmL -WWL -Wxw平衡線方程:=ffl 1-20操作線的作法圖形關(guān)系(記?。?。q=1,斜率為 ,圖像為泡點(diǎn)特殊進(jìn)料x = x>_q fq=0,斜率為0,圖像為.1、逐板計(jì)算法理論版層數(shù)計(jì)算:2、圖解法逐板計(jì)算法:v平衡關(guān)系vy1 = XdXi平衡關(guān)系yy2計(jì)算到Xn E Xf (飽和液體進(jìn)料狀況,其他為X

36、q) 說明第n層是加料板(n-1層)。提儲(chǔ)段:同理x,m工xw (m-1層)。全塔效率與單板效率N ty n -y niX n 1- X nE=M100%Emv =n-或EmLnN Pyn yn1xn1- Xn塔板上氣液兩相的非理想流動(dòng)1 .返混現(xiàn)象液沫夾帶塔板上部分液體產(chǎn)生與液體主體流動(dòng)方向相反的流動(dòng)為液沫夾帶(又稱霧沫夾帶)。即液滴被上升的氣體夾帶到上一層塔板上。氣泡夾帶塔板上部分氣體產(chǎn)生與氣體主體方向相反的流動(dòng)為氣泡夾帶。即氣泡被下降的液 體卷入下一層塔板上。2 .氣體和液體的不均勻分布?xì)怏w沿塔板的不均勻分布由于液面落差的存在,氣體通過塔板時(shí)阻力大小不等,導(dǎo)致塔板上氣量分布不均。液體沿塔

37、板的不均勻分布由于液體橫向流過塔板時(shí)路徑長短不一,使塔板的物質(zhì)傳遞量減少。不正確操作液泛在操作過程中,塔板上液體下降受阻并逐漸在塔板上積累,這種現(xiàn)象稱為液泛(也稱淹塔)。根據(jù)引起液泛的原因不同,可以分為:(1 )降液管液泛液體流量過大降液管內(nèi)液體不能及時(shí)排出或氣體流量過大使降液管液面升高,均會(huì)引起降液管液泛。(2)夾帶液泛氣速過大導(dǎo)致液沫夾帶量過大,板上液層增厚并各板液層相連造成液泛。嚴(yán)重漏液當(dāng)氣體通過篩孔的速度較小或氣體分布不均勻時(shí),從孔道流下的液體量占液體流量的10 %以上稱為嚴(yán)重漏液。第七章 吸收(溶解度差異)I 一、概述及平衡關(guān)系二、傳質(zhì)理論三、吸收塔計(jì)算一、概述及平衡關(guān)系:1、吸收依

38、據(jù):混合物各組分在某種溶劑中溶解度差異1)分離混合氣體以回收所需的組分;吸收 2)除去有害組分以凈化氣體;目的 3)制備某種氣體的溶液;4)工業(yè)廢氣的治理。2、吸收與解吸流程:吸收過程進(jìn)行的方向與限度取決于溶質(zhì)在氣液兩相中的平衡關(guān)系。當(dāng)氣相中溶質(zhì)的實(shí)際分壓 高于與液相成平衡的溶質(zhì)分應(yīng)時(shí),溶質(zhì)便由氣相向液相轉(zhuǎn)移,即發(fā)生吸收過程。反之.如果 氣相中溶質(zhì)的實(shí)際分壓低于與液相成平衡的溶質(zhì)分壓時(shí),溶質(zhì)便由液相向氣相轉(zhuǎn)移,即發(fā)生 吸收的逆過程,這種過程稱為脫收(或解吸)溫度與壓強(qiáng)的影響:溫度J有利于吸收,反之即為解吸壓強(qiáng) 有利于吸收,反之即為解吸3、平衡關(guān)系:底.心v液相中溶質(zhì)的摩爾數(shù)Xi摩爾比:X =i

39、液相中溶劑的摩爾數(shù)1 - Xiv氣相中溶質(zhì)的摩爾數(shù)yi1 氣相中惰性組分的摩爾數(shù) 1 - yi亨利定律p; = EXip; = % 工,.且S h =1 i"iH H:SEMS*e*yi 二 mx m = - Y = mXPP;溶質(zhì)在氣相中的平衡分壓,kP3;斯溶質(zhì)在液相中的摩爾分?jǐn)?shù);E亨利系數(shù),其數(shù)值隨物系的特性及渴懂而辭”內(nèi)的電位與強(qiáng)力單位一致單位體積溶液中溶質(zhì)的摩爾數(shù),kmM/P: 一氣相中溶質(zhì)的平衡分壓,kP制H溶解度系數(shù)*液相中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)y;與該液相成平衡的氣相中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù) m 川平衡常數(shù),或稱分配系數(shù),盤綱為I.4、吸收劑的選擇:1)溶解度高(對(duì)溶質(zhì)組分)2)選擇

40、性高3)揮發(fā)度小4)黏性小5)其他(無毒、無腐蝕、經(jīng)濟(jì)、合理等)5、相平衡關(guān)系在吸收中的應(yīng)用:1)判斷傳質(zhì)方向:若氣液相平衡關(guān)系為yi = mx*或xi=yi / m,如果氣相中溶質(zhì)的實(shí)際組成 y大于與液相溶質(zhì)組成相平衡的氣相溶質(zhì)組成yi,即y >yi (或液相的實(shí)際組成 Xi小于與氣相*組成yi相平衡的液相組成xi ,即Xi <Xi,說明溶液還沒有達(dá)到飽和狀態(tài),此時(shí)氣相中的溶質(zhì)必然要繼續(xù)溶解,傳質(zhì)的方向由氣相到液相,即進(jìn)行吸收;反之,傳質(zhì)方向則由液相到 氣相.即發(fā)生解吸(或脫吸)。2)確定傳質(zhì)推動(dòng)力:傳質(zhì)過程的推動(dòng)力通常用一相的實(shí)際組成與其平衡組成的偏離程度表示。如圖,在吸收塔內(nèi)

41、某截面 a-a處,溶質(zhì)在氣、液兩相中的組成分別為yi、xi ,若在操作條件下氣液平衡關(guān)系為yi = mx ,則在xi -yi坐標(biāo)上可標(biāo)繪出平衡線 OE和A-A截面*上的操作點(diǎn)A,如國所示。從圖中可看出,以氣相組成差表示的動(dòng)力為 Ayi =yi yi ,以*液相組成差表示的推動(dòng)力為 Axi = xi - xi (只能以一相來表征)c *同理,若氣、液組成分別以R、G表示,并且相平衡方程為pi = cL或ci = Hp以氣 H*相分壓差表示的推動(dòng)力為Ayi=yi-yi,以液相組成表木的推動(dòng)力為Axi =xi- xia吸收塔內(nèi)兩相量與組成的變化b吸收過程推動(dòng)力3)指明傳質(zhì)過程進(jìn)行的極限:平衡狀態(tài)是傳

42、質(zhì)過程進(jìn)行的極限。而于以凈化氣體為目的的逆流吸收過程,無論氣體 流依有多小,吸收劑流量有多大,吸收珞布多高,出塔凈化氣中溶質(zhì)的4遍心最低都不會(huì)低 于與人塔啜收劑組成物相平衡的氣相溶質(zhì)組成,即1優(yōu)即芬7二=押5金同理,對(duì)以制取液相產(chǎn)品為目的的逆流吸收,出塔吸收液的組成如都不可能大于與人 塔氣對(duì)闿成均霜平衡的液相生成樂:,即二、傳質(zhì)理論:擴(kuò)分子擴(kuò)散:流體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)散 渦流擴(kuò)散:流體質(zhì)點(diǎn)的湍動(dòng)菲克定律:當(dāng)物質(zhì)A在介質(zhì)B中發(fā)生擴(kuò)散時(shí),任一點(diǎn)處物質(zhì) A的擴(kuò)散通量與該位置上 A的濃度梯 度成正比:dcJa = Dab (與傅里葉定律及牛頓黏性定律有相似處) dzL物質(zhì)A在上方向上的分子擴(kuò)散通鬢第一

43、物質(zhì)A的濃度梯度,即物質(zhì)A的濃度G在#方向上的變化率,kmol/m物質(zhì)A在介質(zhì)B中的分子獷散系數(shù),“/醍式中負(fù)號(hào)表示擴(kuò)散是沿君物質(zhì)A濃度降低的方向進(jìn)行的力等分子單向擴(kuò)散(了解,下冊(cè)書 p90)雙膜理論:雙膜理論把兩流體間的對(duì)流傳質(zhì)過程描述成如圖所示的模式。它包含以下幾點(diǎn)基本假設(shè):個(gè)很薄的停滯膜,相互接觸的氣、液兩相流體間存在著穩(wěn)定的相界面,界面兩側(cè)各有吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散方式通過此二膜層由氣相主體進(jìn)入液相主體;在相界面處,氣、液兩相達(dá)到平 衡;在兩個(gè)停滯膜以外的氣、液兩相主體中,由于流體充分湍動(dòng),物質(zhì)組成均勻。圖2 K>雙限理論示意圖吸收速率方程式:(理解及應(yīng)用條件,書下冊(cè) P104)一一

44、推動(dòng)力 .吸收速率,指單位相際傳質(zhì)面積上單位時(shí)間內(nèi)吸收的溶質(zhì)量,速率 =,推動(dòng)阻力力指組成差,吸收阻力倒數(shù)為吸收系數(shù),所以“速率 =吸收系數(shù)M推動(dòng)力”方程式:NADP=RT (PA - PA ) = KG( PA - PAi)Z PD g Bm質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分率的XA系期一wA /M AwA /M AwB/M BwN /M N摩爾比nBnAnBDP 豐十P一 二常數(shù)Kg (一定情況下)RTZ Prg Bm、吸收塔計(jì)算:1、摩爾分率、摩爾比相關(guān)關(guān)系:氣相:yA =nA(氣體總體積=惰性體積)n液相:Xa = nA ny1-y摩爾分率與摩爾比的關(guān)系為摩爾濃度與分壓之間的關(guān)系為Ca =也=.V RT

45、2.吸收操作線方程與操作線Y =LX +(丫2 -X2) VV<Y =-X +(丫 -LX1)V 1 V液氣比VL =(1.1 2. 0)( VL)min ,最小液氣比的計(jì)算:1V minY1 -Y2*X1 - X2B點(diǎn)移至水平線 Y=Yi與平衡線的交點(diǎn) B*時(shí),Xi=Xi*,此點(diǎn)對(duì)應(yīng)有最小液氣比。這是理論上吸收液所能達(dá)到的最高組成,但此時(shí)過程的推動(dòng)力已變?yōu)?0,因而需要無限大的相際傳質(zhì)面積,實(shí)際上辦不到。或者當(dāng)解吸平衡線為非下凹線時(shí),操作線的極限位置為與平衡線相交,此時(shí),對(duì)應(yīng)的氣液比為最小氣液比。以表示。對(duì)應(yīng)的氣體用量為最小用量,記作Vmin。X2 - X1*丫2 Yl塔高計(jì)算基本關(guān)系

46、式(掌握方法,不用記公式Xi的計(jì)算為重點(diǎn),參考作業(yè))VY1dYI. *KYaQY2 Y -YLZ = N og H OG (填料層高度)Hog = V 稱為氣相總傳質(zhì)單元高度 KYaQYi dY ,Nog =-dYk稱為氣相總傳質(zhì)單元數(shù)Y2 Y - YN OGJ dYYi -Y,I *Y2Y -Y(Y -Y )m上Y-XY2 "NOG11 -S傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算Yi -mX In 1 -S Y2 - mX式中s = mV為解吸因數(shù)(脫吸因數(shù))LY1 mX 2 值的大小反映了溶質(zhì) A吸收率的高低。Y2 -mX2一 1NOL = A A1 - A式中A=_L稱為吸收因數(shù)。mV吸收塔塔徑的計(jì)

47、算 D = 4VS V u第八章、塔設(shè)備P 一、概述I二、板式塔及流體力學(xué)性質(zhì)三、填料塔、概述(了解): 作用: 1、使氣、液兩相充分接觸,適當(dāng)湍動(dòng),以提供盡可能大的傳質(zhì)面積和傳質(zhì)系數(shù),接觸后兩相又能及時(shí)完善分離;2、在塔內(nèi)使氣、液兩相最大限度的接近逆流,以提供最大的傳質(zhì)推動(dòng)力。性能評(píng)估指標(biāo):1、通量一一單位塔截面的生產(chǎn)能力,表征塔設(shè)備的處理能力和允許空塔氣速;2、分離效率一一單位壓降塔的分離效果,對(duì)板式塔以板效率表示,對(duì)填料塔以等板高度表示;3、適應(yīng)能力一一操作彈性,表現(xiàn)為對(duì)物料的適應(yīng)性和對(duì)負(fù)荷波動(dòng)的適應(yīng)性;塔設(shè)備在兼顧通量大、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)的前提下,還應(yīng)盡量滿足流動(dòng)阻力小、結(jié)構(gòu)簡單、金屬

48、耗量少、造價(jià)低、易于操作控制等要求。二、板式塔及流體力學(xué)性質(zhì)(了解):普通本科 化工原理(天大版)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一重科田華制板式r泡罩塔板二< 卜塔的篩板了解它們工作原理種類 浮閥塔板噴射形塔板塔板上鼓泡狀(優(yōu)良工作狀態(tài))氣液兩 蜂窩狀相的接泡沫狀(為了減少霧沫夾帶,大都控制在此狀態(tài))觸狀態(tài): 噴射狀(優(yōu)良工作狀態(tài))板上壓降:工依例+接觸時(shí)間 T塔板效率 T需求板數(shù)g設(shè)備費(fèi)J壓降增大 - 塔釜溫度.能耗 .操作費(fèi)霧沫夾帶:上升氣流穿過塔板上液層時(shí),將板上液體帶入上層塔板的現(xiàn)象稱為霧沫夾帶漏液:錯(cuò)流型的塔板在正常操作時(shí),液體應(yīng)沿塔板流動(dòng),在板上與垂直向上流動(dòng)的氣體進(jìn)行錯(cuò) 流接觸后由降液管流下

49、。當(dāng)上升氣體流速減小,氣體通過升氣孔道的動(dòng)壓不足以阻止板上液體 經(jīng)孔道流下時(shí),便會(huì)出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。液泛:塔內(nèi)若氣、液兩相中之一的流量增大,使降液管內(nèi)液體不能順利下流,管內(nèi)液體必然積 累,當(dāng)管內(nèi)液體增高到越過溢流堰頂部,于是兩板間液體相連,該層塔板產(chǎn)生積液,井依次上 升,這種現(xiàn)象稱為液泛,亦稱淹塔。液面落差:當(dāng)液體橫向流過板面時(shí),為克服板面的摩擦阻力和極上部件(如泡罩、浮閥等)的 局部阻力,需要一定液位差,則在板面上形成液面落差,以表示。負(fù)荷性能圖:(掌握,書下冊(cè)p158)43普通本科 化工原理(天大版)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一一重科田華制一(1)霧沫夾帶線'Z(2)液泛戰(zhàn).j 5/(3)液相負(fù)荷上限

50、線./ /,3(4)漏液線P/(5)液相負(fù)荷下限線中盧一1-諸線所包困的區(qū)域3"2便是塔的適宜操作范雨三、填料塔:(了解)填料種類:規(guī)整 格柵填料填料 I波紋填料脈沖填料r散裝 拉西環(huán)鮑爾環(huán)階梯環(huán)弧鞍與矩鞍金屬環(huán)矩鞍填料 球形填料流體流動(dòng)性質(zhì)(了解,書 P184)第七章、干燥(相對(duì)濕度差異)一、干燥概述二、空氣性質(zhì)及H-I圖三、干燥過程物料衡算及熱量衡算四、干燥動(dòng)力學(xué)一、 干燥概述:干燥操作的必要條件是物料表面的水汽壓力必須大于干燥介質(zhì)中水汽的分壓,兩者差別越大,干燥操作進(jìn)行得越快。所以干燥介質(zhì)應(yīng)及時(shí)將汽化的水汽帶走,以維持一定的擴(kuò)散 推動(dòng)力。若干燥介質(zhì)為水汽所飽和,則推動(dòng)力為零,這

51、時(shí)干燥操作即停止進(jìn)行。對(duì)流干燥特點(diǎn):在對(duì)流于燥過程中,熱空氣將熱量傳給濕物料,物料表面水分即行汽化.并通過表面外的氣膜向氣流主體擴(kuò)散。與此同時(shí),由于物料表面水分的汽化,物料內(nèi)部與表面間存在水分濃度的差別,內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散,汽化的水汽由空氣帶走,所以干燥介質(zhì)既是載熱體又是載濕體,它將熱量傳給物斜的同時(shí)把由物料中汽化出來的水分帶走。因此,干燥是傳熱和傳質(zhì)相結(jié)合的操作.干燥速率由傳熱速率和傳質(zhì)速率共同控制??諝庑再|(zhì)及H-I圖:1、空氣性質(zhì)各參數(shù)P - PvH)濕空氣中水汽的質(zhì)量:nJML=0 622濕空氣中絕干氣的質(zhì)量ngMg.kg水汽kg絕干氣ps飽和濕度Hs =0.622P - Ps100%PsH濕空氣的濕度,口水汽幾需絕氣(以后的討論中,略去一單位中水汽兩字)M摩爾質(zhì)量, kg/kmol;門懵爾數(shù).krni.l;下標(biāo)V表示水蒸氣表示絕干氣Q-水汽的分壓/或khr 總壓 Pm或kRi乩濕空氣的抱和濕度,kg/kg絕干氣;在空氣溫度下,純水的飽和蒸氣隹,Ph或kW5濕比容VH=va H Hvv=(0.772 +1. 244H)m2

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