注册化工工程师

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注册化工工程师考试化工原理与答案 

2012年化工工程师考试化工原理章节练习与答案汇总

6(15分)如附图所示，计划在蓄水池A的一侧安装一台离心泵，将水输送至列管换热器B的壳程内作冷却用，要求水的流量为18m3/h，水自换热器出来后流进高位水槽C中，回收他用。已知：(1)蓄水池A水面标高3m，高位槽C处进水管末端标高23m;(2)输水管为φ60×3.5mm的钢管;(3)管路部份的压头损失∑hf=19×u2/(2g)mH2O，换热器B壳程的压力损失

ΔP=73.6×u2/(2g)kN.m-2;(式中，u为管内流体流速，m/s)ρ水=1000kg/m3

今库存有一台2B-31型离心泵，其性能参数如下表所示，试核算选用此泵是否合适。

 本题目有题图：titu066.bmp

***答案***

选择计算截面1-1，2-2面如题图所示;地平面为基准面。

u=Vs/A=18/3600/((π/4)(0.06-2×0.0035)2=2.27m/s

Z1+P1/ρg+u12/2g+He =Z2+P2/ρg+u22/2g+∑hf

P1=P2 ;u1=0

He =(23-3)+(2.272/(2×9.81))+19×2.272/(2×9.81)+73.6×2.272/(2×9.81)×1000/(1000×9.81) =27.2mH2O

由2B-31型离心泵特性曲线图查得：Q=18m3/h, He =31.5m(>27.2m)

且η=62%，而ηm a x =65%;65%×90%=58.5%(<62%) 故此泵通用。

7(15分)如图所示输水系统，管长、管径(均以m计) 和各局部阻力的阻力系数ζ均标于图中。直管部分的λ值均为0.03。求： (1)以流量Q m3/min和压头He (m)表示的管路特性曲线方程, (2)输水量为15m3/h时，要求泵提供的有效功率(以kw计)

***答案*** (a)u1=(d2/d1)2u2=0.64 u2;

Q=u2 (π/4)d2×60=1.884 u2

或u2=0.531Q u1=0.34Q

he =20 +(3+0.2+0.03×20/0.25) u12/2g + (2×0.2+0.5+1+0.03×260/0.2) u22/2g

=20+0.286 u12+2.086 u22

=20+0.0331Q+0.5882Q=20 + 0.62Q

(b) Q=15/60=0.25 m3/min

He =20+0.62×0.25=20.04m

Ne =QHe ρg/60=0.25×20.04×1000×9.81/60 =819 w =0.819kw

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