化工原理流動(dòng)與輸送習(xí)題課課件

流體流動(dòng)與輸送討論題采用氣提法除去污水中易揮發(fā)雜質(zhì)，使其達(dá)到環(huán)保排放要求，工藝流程如圖所示。有兩臺(tái)型號相同的泵，開一備一，泵的主要性能參數(shù)如下表所示。Hmqvm3/hPkW

η%NPSHrm134.5101.8750.61.3230.8202.6642.8324303.0763.54.3流體流動(dòng)與輸送討論題采用氣提法除去污水中易揮發(fā)雜質(zhì)，使其達(dá)1試求：設(shè)泵工作時(shí)閥門半開，泵排出側(cè)管路總長（包括局部阻力）為200m，試求泵的工作點(diǎn).泵吸入段的阻力及∑（l+le)=?真空表P3的讀數(shù)？已知：池內(nèi)水溫20℃，壓力表2.70×105Pa

（g），塔頂操作壓力1.96×104Pa

（g），進(jìn)料預(yù)熱器的壓降1.96×104Pa

，水在管路中的流動(dòng)均屬于阻力平方區(qū)，且摩擦系數(shù)λ為0.023，吸入側(cè)和排出側(cè)的管徑均為Φ85×2.5，圖中所示的相對高度分別為h1=2m，h2=22m，h3=1m。試求：已知：池內(nèi)水溫20℃，壓力表2.70×105Pa2閥門全開時(shí)，泵排出側(cè)∑（l+le)=100米(不含換熱器)，試求泵的工作點(diǎn)及壓力表的讀數(shù)？因調(diào)解流量多損失的揚(yáng)程ΔHV＝?（預(yù)熱器損失揚(yáng)程按ΔHe=31.25u2/2g計(jì)算）泵的安裝高度適宜否？閥門關(guān)閉時(shí)，壓力表的讀數(shù)？因擴(kuò)大生產(chǎn)能力，污水排放量增加30%。問該泵能否滿足要求？如不能滿足要求,可采取什么措施？閥門如何動(dòng)作？壓力表如何變化？（以原工作點(diǎn)為準(zhǔn)）8塔操作壓力波動(dòng)，對泵操作有何影響？試用圖解說明，應(yīng)采取什么措施穩(wěn)定生產(chǎn)？化工原理流動(dòng)與輸送習(xí)題課課件3解：(1)首先確定流量在1-1及2-2面間列機(jī)械能衡算方程：設(shè)閥門半開，泵排出側(cè)管路總長（包括局部阻力）200米，試求泵的工作點(diǎn)?為什么這樣取截面？已知1－2的總長、兩個(gè)壓力、位高

h1=2mh2=22mh3=1m解：(1)首先確定流量設(shè)閥門半開，泵排出側(cè)管路總長（包括4(2)確定泵的工作點(diǎn)HmqVm3/hPkw%NPSHrm134.5101.8750.61.3230.8202.6642.8324303.0763.54.3設(shè)泵的特性曲線方程為：He=k-BqV2數(shù)據(jù)擬合：H=35.9-0.013qV2當(dāng)qV=19.9m3/h，He=30.75m*求泵的工作點(diǎn)－也可以查圖求取。(2)確定泵的工作點(diǎn)HqVPNPSHr5解:(1)泵吸入段阻力：∑hf0-1在1-1及0-0面列方程(0-0面為基準(zhǔn)面)：2.泵吸入段的阻力及∑(l+le)＝?(2)求∑(l+le)h1=2mh2=22mh3=1m解:(1)泵吸入段阻力：∑hf0-12.泵吸入段的阻63.真空表P3的讀數(shù)？解：在0-0及3-3面列方程(以0-0面為基準(zhǔn)面)：忽略泵的阻力3.真空表P3的讀數(shù)？74閥門全開時(shí)，泵排出側(cè)∑（l+le)=100米（不含換熱器），試求泵的工作點(diǎn)及壓力表的讀數(shù)？因調(diào)節(jié)流量多損失的揚(yáng)程ΔHV?（預(yù)熱器損失揚(yáng)程按ΔHe=31.25u2/2g計(jì)算）解:

(1)求系統(tǒng)最大流量（閥門全開時(shí)）在0-0及2-2面列方程：當(dāng)量長度取決于管路特性→吸入段局部阻力當(dāng)量長不變。4閥門全開時(shí)，泵排出側(cè)∑（l+le)=100米（不含8解方程組得：qV.max=21.82m3/hHe=29.71m(2)壓力表讀數(shù)在1-1及0-0面列方程((以0-0面為基準(zhǔn)面)：閥門全開時(shí)的管路特性曲線方程：泵特性曲線方程不變：半開qV=19.9m3/hHe=30.75m解方程組得：qV.max=21.82m3/h(2)壓力9得:p1=2.58×

105Pa，下降,可定性分析。半開P1＝2.70×105Pa得:p1=2.58×105Pa，下降,可定性分析。10

(3)因調(diào)節(jié)流量多損失的揚(yáng)程qVHeHeAHeDqVCDBAE'E半開全開閥門半開時(shí)：qV=19.9m3/h，He=30.75m

ΔHV=HD-HB=30.75-28.75=2.0m在qV=19.9m3/h，全開時(shí)管路需要的揚(yáng)程：L=28.75m全開時(shí)管路特性曲線：(3)因調(diào)節(jié)流量多損失的揚(yáng)程qVHeHeAHeDq11

5泵的安裝高度是否適宜？以最大流量考查安裝高度（更安全）。全開qVmax=21.82m3/hH=29.71m查表知：當(dāng)qV=20m3/hNPSHr=2.8mqV=30m3/hNPSHr=4.3m插值得：qVmax=21.82m3/hNPSHr=3.1m當(dāng)t=20℃，Ps=2.34×103PaHemqVm3/hPkw%NPSHrm134.5101.8750.61.3230.8202.6642.8324303.0763.54.3取S=1.0m5泵的安裝高度是否適宜？全開qVmax=21.82m12則泵的允許安裝高度：實(shí)際安裝高度z=1m<[z]，故高度適宜求出口閥門關(guān)閉時(shí)，壓力表的讀數(shù)閥門關(guān)閉時(shí)u=0；∑hf=0在0-0及1-1面列方程則泵的允許安裝高度：實(shí)際安裝高度z=1m<[z]，故高度適宜13

7污水排放量增加30%,泵能否滿足要求(1)qV’=1.3qV=25.87m3/h>qVmax=21.82m3/h因此單泵不能滿足擴(kuò)產(chǎn)要求。（2）措施1：兩泵并聯(lián)操作半開時(shí)：2.70×105Pa；全開時(shí)：2.58×105Pa閥門關(guān)閉流量增大→出口壓力表讀數(shù)？泵的組合曲線7污水排放量增加30%,泵能否滿足要求（2）措施14擴(kuò)產(chǎn)要求：qV并=25.87m3/h，He并=33.72m閥門全開時(shí)，管路所需揚(yáng)程：L=24+0.012×25.872=32.03m所需揚(yáng)程：L<He并

He并HeABdbCQ1Q并并聯(lián)泵特性曲線：單泵特性曲線：兩泵并聯(lián)操作方案可行－適當(dāng)減小閥門開度單泵特性曲線：擴(kuò)產(chǎn)要求：qV并=25.87m3/h，He并=33.7215

求兩泵并聯(lián)時(shí)的最大流量：He并=35.9-0.00325

qV2L=24+0.012qV2

解得：qV并max=27.93m3/h最大流量與生產(chǎn)流量的比值：擴(kuò)產(chǎn)前單泵：qV

max/qV=21.82/19.9=1.1擴(kuò)產(chǎn)后并聯(lián)：

qV’max/qV’=27.93/25.87=1.08He并HeABdbCQ1Q并求兩泵并聯(lián)時(shí)的最大流量：最大流量與生產(chǎn)流量的比值：He并H16擴(kuò)產(chǎn)要求qV’=25.87

m3/hH串=54.40m所需揚(yáng)程L<He串→兩泵串聯(lián)操作可行措施2：兩泵串聯(lián)操作He串HeABdbQ串cc'VΔ(z+p/ρg）0He單泵特性曲線：串聯(lián)泵組合曲線：閥門全開時(shí)，管路所需揚(yáng)程：L=24+0.012×25.872=32.03m擴(kuò)產(chǎn)要求qV’=25.87m3/h所需揚(yáng)程L<He串措施217串聯(lián)操作的最大流量：He串=71.8-0.026

qV串2L=24+0.012qV2解得：qVmax=35.47m3/hHe串HeQ串VHeABCDE最大流量與生產(chǎn)流量的比值：

擴(kuò)產(chǎn)前單泵：qV

max/qV=21.82/19.9=1.1

擴(kuò)產(chǎn)后并聯(lián)：

qV’max/qV’=27.93/25.87=1.08擴(kuò)產(chǎn)后串聯(lián)：

qV’max/qV’=35.47/25.87=1.37串聯(lián)操作的最大流量：He串HeQ串VHeABCDE最大流量與18（3）擴(kuò)產(chǎn)后泵組合運(yùn)行：閥門如何動(dòng)作？

閥門半開時(shí)，管路特性（在0－0與1－1間列方程）：由兩式解得：qV=24.42

m3/h＜25.87m3/h

開度1/2時(shí)，流量達(dá)不到擴(kuò)產(chǎn)要求，→兩泵并聯(lián)組合曲線：閥門開度應(yīng)大于1/2（3）擴(kuò)產(chǎn)后泵組合運(yùn)行：閥門如何動(dòng)作？由兩式解得：qV=2419從半開逐漸增大開度：壓力表讀數(shù)下降，H↓;工作點(diǎn)A→B↓若從全開逐漸減小開度：壓力表讀數(shù)增加，H↑;工作點(diǎn)C→B↑泵串聯(lián)操作時(shí)？？QDHeQ’QmaxBAC半開全開Q并聯(lián)單泵A’QDHeQ’QmaxBAC半開全開Q并聯(lián)單泵A’QDHeQ’QmaxBAC半開全開Q并聯(lián)單泵A’qDHeq’qmaxBAC半開全開q并聯(lián)單泵A’從半開逐漸增大開度：QDHeQ’QmaxBAC半開全開Q并聯(lián)208.塔操作壓力波動(dòng)，對泵操作有何影響？試用圖解說明，應(yīng)采取什么措施穩(wěn)定生產(chǎn)？塔壓力波動(dòng)必將導(dǎo)致流量的波動(dòng)。塔壓增高→管路特性曲線平等上移→工作點(diǎn)上移B→A→流量下降→應(yīng)開大閥門，系統(tǒng)阻力下降。

塔壓下降，流量增高，此時(shí)應(yīng)關(guān)小閥門，系統(tǒng)阻力增加。C→AHeqv塔壓增高塔壓降低ACB8.塔操作壓力波動(dòng)，對泵操作有何影響？試用圖解說明，應(yīng)采取21穩(wěn)定生產(chǎn),增加流量控制表h2001P3P1h1h322FIC穩(wěn)定生產(chǎn),增加流量控制表h2001P3P1h1h3222流體流動(dòng)與輸送討論題采用氣提法除去污水中易揮發(fā)雜質(zhì)，使其達(dá)到環(huán)保排放要求，工藝流程如圖所示。有兩臺(tái)型號相同的泵，開一備一，泵的主要性能參數(shù)如下表所示。Hmqvm3/hPkW

η%NPSHrm134.5101.8750.61.3230.8202.6642.8324303.0763.54.3流體流動(dòng)與輸送討論題采用氣提法除去污水中易揮發(fā)雜質(zhì)，使其達(dá)23試求：設(shè)泵工作時(shí)閥門半開，泵排出側(cè)管路總長（包括局部阻力）為200m，試求泵的工作點(diǎn).泵吸入段的阻力及∑（l+le)=?真空表P3的讀數(shù)？已知：池內(nèi)水溫20℃，壓力表2.70×105Pa

（g），塔頂操作壓力1.96×104Pa

（g），進(jìn)料預(yù)熱器的壓降1.96×104Pa

，水在管路中的流動(dòng)均屬于阻力平方區(qū)，且摩擦系數(shù)λ為0.023，吸入側(cè)和排出側(cè)的管徑均為Φ85×2.5，圖中所示的相對高度分別為h1=2m，h2=22m，h3=1m。試求：已知：池內(nèi)水溫20℃，壓力表2.70×105Pa24閥門全開時(shí)，泵排出側(cè)∑（l+le)=100米(不含換熱器)，試求泵的工作點(diǎn)及壓力表的讀數(shù)？因調(diào)解流量多損失的揚(yáng)程ΔHV＝?（預(yù)熱器損失揚(yáng)程按ΔHe=31.25u2/2g計(jì)算）泵的安裝高度適宜否？閥門關(guān)閉時(shí)，壓力表的讀數(shù)？因擴(kuò)大生產(chǎn)能力，污水排放量增加30%。問該泵能否滿足要求？如不能滿足要求,可采取什么措施？閥門如何動(dòng)作？壓力表如何變化？（以原工作點(diǎn)為準(zhǔn)）8塔操作壓力波動(dòng)，對泵操作有何影響？試用圖解說明，應(yīng)采取什么措施穩(wěn)定生產(chǎn)？化工原理流動(dòng)與輸送習(xí)題課課件25解：(1)首先確定流量在1-1及2-2面間列機(jī)械能衡算方程：設(shè)閥門半開，泵排出側(cè)管路總長（包括局部阻力）200米，試求泵的工作點(diǎn)?為什么這樣取截面？已知1－2的總長、兩個(gè)壓力、位高

h1=2mh2=22mh3=1m解：(1)首先確定流量設(shè)閥門半開，泵排出側(cè)管路總長（包括26(2)確定泵的工作點(diǎn)HmqVm3/hPkw%NPSHrm134.5101.8750.61.3230.8202.6642.8324303.0763.54.3設(shè)泵的特性曲線方程為：He=k-BqV2數(shù)據(jù)擬合：H=35.9-0.013qV2當(dāng)qV=19.9m3/h，He=30.75m*求泵的工作點(diǎn)－也可以查圖求取。(2)確定泵的工作點(diǎn)HqVPNPSHr27解:(1)泵吸入段阻力：∑hf0-1在1-1及0-0面列方程(0-0面為基準(zhǔn)面)：2.泵吸入段的阻力及∑(l+le)＝?(2)求∑(l+le)h1=2mh2=22mh3=1m解:(1)泵吸入段阻力：∑hf0-12.泵吸入段的阻283.真空表P3的讀數(shù)？解：在0-0及3-3面列方程(以0-0面為基準(zhǔn)面)：忽略泵的阻力3.真空表P3的讀數(shù)？294閥門全開時(shí)，泵排出側(cè)∑（l+le)=100米（不含換熱器），試求泵的工作點(diǎn)及壓力表的讀數(shù)？因調(diào)節(jié)流量多損失的揚(yáng)程ΔHV?（預(yù)熱器損失揚(yáng)程按ΔHe=31.25u2/2g計(jì)算）解:

(1)求系統(tǒng)最大流量（閥門全開時(shí)）在0-0及2-2面列方程：當(dāng)量長度取決于管路特性→吸入段局部阻力當(dāng)量長不變。4閥門全開時(shí)，泵排出側(cè)∑（l+le)=100米（不含30解方程組得：qV.max=21.82m3/hHe=29.71m(2)壓力表讀數(shù)在1-1及0-0面列方程((以0-0面為基準(zhǔn)面)：閥門全開時(shí)的管路特性曲線方程：泵特性曲線方程不變：半開qV=19.9m3/hHe=30.75m解方程組得：qV.max=21.82m3/h(2)壓力31得:p1=2.58×

105Pa，下降,可定性分析。半開P1＝2.70×105Pa得:p1=2.58×105Pa，下降,可定性分析。32

(3)因調(diào)節(jié)流量多損失的揚(yáng)程qVHeHeAHeDqVCDBAE'E半開全開閥門半開時(shí)：qV=19.9m3/h，He=30.75m

ΔHV=HD-HB=30.75-28.75=2.0m在qV=19.9m3/h，全開時(shí)管路需要的揚(yáng)程：L=28.75m全開時(shí)管路特性曲線：(3)因調(diào)節(jié)流量多損失的揚(yáng)程qVHeHeAHeDq33

5泵的安裝高度是否適宜？以最大流量考查安裝高度（更安全）。全開qVmax=21.82m3/hH=29.71m查表知：當(dāng)qV=20m3/hNPSHr=2.8mqV=30m3/hNPSHr=4.3m插值得：qVmax=21.82m3/hNPSHr=3.1m當(dāng)t=20℃，Ps=2.34×103PaHemqVm3/hPkw%NPSHrm134.5101.8750.61.3230.8202.6642.8324303.0763.54.3取S=1.0m5泵的安裝高度是否適宜？全開qVmax=21.82m34則泵的允許安裝高度：實(shí)際安裝高度z=1m<[z]，故高度適宜求出口閥門關(guān)閉時(shí)，壓力表的讀數(shù)閥門關(guān)閉時(shí)u=0；∑hf=0在0-0及1-1面列方程則泵的允許安裝高度：實(shí)際安裝高度z=1m<[z]，故高度適宜35

7污水排放量增加30%,泵能否滿足要求(1)qV’=1.3qV=25.87m3/h>qVmax=21.82m3/h因此單泵不能滿足擴(kuò)產(chǎn)要求。（2）措施1：兩泵并聯(lián)操作半開時(shí)：2.70×105Pa；全開時(shí)：2.58×105Pa閥門關(guān)閉流量增大→出口壓力表讀數(shù)？泵的組合曲線7污水排放量增加30%,泵能否滿足要求（2）措施36擴(kuò)產(chǎn)要求：qV并=25.87m3/h，He并=33.72m閥門全開時(shí)，管路所需揚(yáng)程：L=24+0.012×25.872=32.03m所需揚(yáng)程：L<He并

He并HeABdbCQ1Q并并聯(lián)泵特性曲線：單泵特性曲線：兩泵并聯(lián)操作方案可行－適當(dāng)減小閥門開度單泵特性曲線：擴(kuò)產(chǎn)要求：qV并=25.87m3/h，He并=33.7237

求兩泵并聯(lián)時(shí)的最大流量：He并=35.9-0.00325

qV2L=24+0.012qV2

解得：qV并max=27.93m3/h最大流量與生產(chǎn)流量的比值：擴(kuò)產(chǎn)前單泵：qV

max/qV=21.82/19.9=1.1擴(kuò)產(chǎn)后并聯(lián)：

qV’max/qV’=27.93/25.87=1.08He并HeABdbCQ1Q并求兩泵并聯(lián)時(shí)的最大流量：最大流量與生產(chǎn)流量的比值：He并H38擴(kuò)產(chǎn)要求qV’=25.87

m3/hH串=54.40m所需揚(yáng)程L<He串→兩泵串聯(lián)操作可行措施2：兩泵串聯(lián)操作He串HeABdbQ串cc'VΔ(z+p/ρg）0He單泵特性曲線：串聯(lián)泵組合曲線：閥門全開時(shí)，管路所需揚(yáng)程：L=24+0.012×25.872=32.03m擴(kuò)產(chǎn)要求qV’=25.87m3/h所需揚(yáng)程L<He串措施239串聯(lián)操作的最大流量：He串=71.8-0.026

qV串2L=24+0.012qV2解得：qVmax=35.47m3/hHe串HeQ串VHeABCDE最大流量與生產(chǎn)流