='''=''='T T T （2-1）
='''=''='P P P (2-2)
???i i i
f f f ''''''=== (2-3) L
i V i f ~f ~= (2-4) P y /f ~
?i
v
i i V
=Φ (2-5) P x /f ~?i
L
i i L
=Φ (2-6) l i
O L
i
?f i xf γ=
(2-7)
P x ?P y ?i
i i i L
V
ΦΦ= (2-8) oL
i
i i i i V
f x P y ?γΦ= (2-9)
2
i 1i f ~f ~= (2-10)
2
i 2i 1i 1i x x γγ= (2-11)
(2-12)
j
i j
i j i ij K K x x y y ==
α (2-13)
V
L
i i i
i i Φ
Φ??x y K =
=
(2-14) m t t
v
i
i ln d 1ln j Z V V RT n P RT
?n ,V ,T -??
?
???? ??-??????? ????=?
∞
Φ
(2-15) P d 1
ln j 0
i t
i ??
???? ??-????
??? ?
???=?
P RT n
V RT
?n ,P ,T P
Φ
(2-16) ()
m m m m
m
m b v v T
a b V RT P +-
-=
0.5
i ,c i ,c i P T R a 2
2
0.42748=
i ,c i ,c i P RT b 0.08664= i ,c i ,c i P T R a 64272
2
=
i
i i x y K =
i ,c i ,c i P RT b =
()2
∑=i
i
m a y
a
∑=
i
i
m b
y b
SRK 方程： ()
b v v a b
v RT P +-
-=
()T i i ,c i a a α?=
i ,c i
,c i ,c P T
R a 220.42748=
()()
[]{}2
0.5
i c,T T -11i T i m +=α
i
i i m 2
?
?0.156131.551710.48508-+=
()2
∑=
i
i
a y
a
∑=
i
i
b
y b
0=-+??
? ?
?+
-P ab V P a V P RT b V t
t t 2
3
()t t t
t RTV a b V V RT PV Zm --==
t
i
m t i
i
RTV aa Z ln b V b ?ln 2V b -1t -?????????? ??--=Φ P ?f x y K V i oL
i
i i
i i Φ
γ=
=
(2-17)
当1i →x 时，1i →γ (2-18)
L
i i L i i f ?x f ?=γ (2-19)
i i f P
Φ≡
P -v d 1ln
P
i i L
?
??? ?
?=
P RT RT
P f (2-20) (
)s
i
s
i L
i s
i P P i P i L
i
P P ln
RT P P v ln dP P RT v dP P RT v P f ln s i s i --+=?
?
??????? ??-+??? ??-=??Φ0RT 1
()[]RT P P v exp P f S S
i
L
i
i S i L i -?=Φ (2-21)
当0i →x 时，1i →*γ (2-22)
i
L
i 0
oL
i
lim
i x f ~H f x →≡= (2-23)
i L i Hx f ?=(T, P 一定，0i →x ) (2-24)
H x f ?i i L i *=γ (2-25)
()∑==
c
1
i i i
ln γRT n
E
G
(2-26)
i γln j
i RT n
G n ,P ,T i E =?
??? ?
??? (2-27) 2
11222121
22
21211212
11
1???
?
??+=
???
? ??+=
x A x A A ln x A x A A ln γγ
()[]()[]22112212
1211212122
212 2x A A A x ln x A A A x ln -+=-+=γγ ∑∑-???
? ??
=k
j
j
k
j j
j i x k
x k x i ln ΛΛΛγj
ln -1
()
[]
RT exp v
v ii
ij L i
L
j ij λλΛ--=
????
?
???
?
?-+
=
∑
∑∑
∑
∑∑k
k
kj l
l jl jl
ij k k
ki j
i j k
k
ki
j j
ji ji
i x G x G x G G x x G
x G ln τ
ττ
γ ()
RT g g ij
ij ij -=τ
()ij ij ij exp G τα-=
ij ij g g -
++
+
==2
B 1v
C v
RT Pv Z (2-28)
+'+'+==
2
1P C P B RT
Pv Z (2-29)
RT
P B ?????
??-=∑=C 1j ij i i 2ln B y Φ (2-30) ∑=-=C
1
j ij i
i
ln 2
ln Z ?B y
v
Φ (2-31)
∑∑
===
c
1i c
1
i ij j
i B B y y (2-32) v
RT
Pv Z B 1+==
(2-33)
∑
∑
==≤
c
1
i ci
i c
1i ci
i 2
T y P y T P (2-34) ()
??
?
???-=
=
RT S i L i V
i
S
i
S i i i
i i exp p P V P ?P x y K ΦΦγ (2-35)
()1exp S i L i ≈??
?
???-RT p P V
(
)
S
i p P v RT L
i ->>
P P K S
i
i = (2-36)
i S
i i x p
p y =
(2-37)
p
p K S
i
i i γ=
(2-38)
p
x p y i
S
i i i λ=
(2-39)
()
??????-=RT S i L i V i
S
i
S i i exp p P V P ?P K ΦΦ
(2-40) V
i L
i
i f f K = (2-41)
L
i i L i f x f ~= (2-42)
()
??
????-=
RT S i L i V
i S
i S i i i exp p P V P
P K ΦΦγ (2-43)
)1,2( i i i c ,i x K y == (2-44)
∑
==c
1i i 1y (2-45)
∑==c
1
i i
1x
(2-46)
)(i y ,x ,T ,P f K = (2-47)
)(ln i i i i C T B A K +-= (2-48)
)0.1918(ln b i i i T T B A K -+-= (2-49)
∑==c
1
i i i
1x K
(2-50)
01-)(c
1
i i i
∑===
x K
T f (2-51)
设T ??
→?给定P
由
c
ε?→?Y
???i
x T →结束 N 调整T
i i K i x K y ??=α (2-52)
∑=
i
i K 1
x K α (2-53)
∑=+=
C
1
i (K)
i i (K)K
1)(K K
)
(x K K
K
) (2-54)
∑===C
1
i i i 0ln )1(x K T G (2-55)
01-)(c
1
i i i
∑===
x K
P f (2-56)
i c
1i S
i
泡x P
P ∑==
(2-57)
i c
1
i S
i 泡x P P i
∑==
γ
(2-58)
0i .K y ∑
==c
1
i i
1）（ (2-59)
01.-）（)(c
1
i i
∑
===
0i K y T f (2-60)
01.-）（)(c
1
i i
∑
===
0i K y P f (2-61)
设T ??→?给定P
由
c
)︱≤ε?→?Y
???i
x T →结束
N 调整T
()()
∑
∑∑
∑???
?
??++
-+
=???
? ????+
-+
=+2
i i
i i i
i 2i
i i
）
(1）
(1)
()
(1)
(C
T K y B K y
T T K K K y
T
T
K K K K i i y (2-62)
i i i Vy Lx Fz += c i 1,2,= (2-63)
V L F += (2-64)
L V
F
LH VH
Q FH
+=+ (2-65)
i
i i VK L Fz x +=
i
i
i VK V F Fz x +-=
(2-66)
F V =ψ
)
K (z x 11i i
i -+=
ψ (2-67)
)
K (z K y 11i i
i i -+=
ψ (2-68)
1.011c
1i i
i
=-+∑=)
K
(z ψ (2-69)
1.011c
1
i i
i
i =-+∑=)
K
(z K ψ (2-70)
0111)()(c
1
i i
i
i =-+-=
∑=)
K
(z K f ψψ (2-71)
()
()
()
(
)ψ
ψ
ψ
ψ
ψ
d d -
k k )
(1)
(f f K K =+ (2-72)
()
(
)()
[]
∑
=-+--
=c
1
i 2
i k i
2
i k 1)
(11)(d d K z K ψ
ψ
ψf (2-73)
∑
==
c
1i vi i )(P ,T H y H V (2-74)
∑==
c
1
i Li i
)(P ,T H x
H L (2-75)
B
D B T T T T --=
ψ (2-76)
()
(
)()
(
)()
(
)
K K ref 1K ref 1T
f d T
K T
K ?+=
+
()F L
V
FH LH
VH
T G -+=
()()F L V 1H H H T G --+=ψψ (2-77)
()
()
()
(
)
()
(
)
()
K K K K K dT
T
dG T G T
T
-
=+1 (2-78)
()
(
)()
PL
PV L
V
K K LC
VC dT
dH L
dT
dH V
dT
T dG +=+= (2-79)
︱()()K K T T =+1︱≤ε △T=d ·△T 计算
∑=-+-=
c
1
i i
i
i 111)()()
K
(z K T f ψ （2-80）
()()F L V 1H H H G --+=ψψψ
(2-81)
()
()
K L V
L
F K H
H H H ???
? ??--=+1ψ
(2-82)
()
()
()
(
)K K K d ψ
ψψ
ψ
-+=+计1 (2-83)
c v i N N N -= (3-1)
2+-=πc f
()2211+=+-=+=c c f Nv ∑-+=
i
N N N
N u
c r e i u
i （3-2）
()∑
+=-1m i m D i,i R x θαα (3-3a)
∑=-q -1i
F
i,i θ
α
αx (3-3b)
D
111???? ??=???? ??=???? ??B A B A B A x x x x y y α (3-4) D A,A,1A，2Dx x L y V -=12 （3-5）
1
???? ??=???? ??B A B A x x y y 2 （3-6） W
B A N B A x x x x ???? ?????=???? ??ααααα1-N 321 D （3-7） []
1123N -1N N
AB αααααα=???
AB
m lg lg α???
?
???????? ??????
??=
W B A B A x x x x N D
（3-8）
3
F W D αααα??=平均 (3-9) W D ααα?=
平均 (3-10)
平均
αlg lg m ??
??????? ????? ??=
B A w d w d N (3-11)
()Nm r i,α???
? ??=???? ??r r i i w d w d （3-12） ()LK LK LK 1f w f d D LK,LK D LK, ;??-=?= (3-13) ()HK H HK H 1f w f d W K,K HK,W HK ;??-=?= (3-14)
()() N W K
-LK K,D LK,HK,W D LK,H H m lg 11lg α?????
?
????--?=
(3-15)
()()()??
?
???+-+-=X X X X Y 117.21154.41exp 11 (3-16)
0.5668
0.750.75X
Y -= (3-17)
0.206
2
D
HK,LK,W F
LK,F
HK,???
????????
????
??? ??????
??=D W x x z z
N N S
R (3-18)
AB m B,W
D B,A,W
D A,lg lg
lg
αN x x x x =- (3-19)
2
s 21s
12
1γγαp p K K ==
(3-20)
()()()()()()[]12s22s s2s11s21s s 2112122122121
22ln x x C A A x A A x A A x A A x x x x x A s s
-----+-+--+-=????
??γγ (3-21)
()()()2s s s
A A x x x A '-'+'--'=????
??1s s 12
12ln 1112
γγ (3-22) ()()()2s
s 3
T s 2s 1s A A x x x A P P a '-'+'--'+????
??=1s s 12ln ln 1112 (3-23) ()1212ln x A -'=???
?
??112
γγ (3-24)
()1
2ln ln x A P P a s 2s 1-'+???
?
??=112 (3-25) ???
? ??s 2s 1P P 1
1x x '= ()[]1121s
s 2ln x A A A x 2s s '-'-'-'=??
?
??1αα (3-26) 0121s
>'-'-'A A A 2s (3-27) D L S V +=++n 1n (3-28) D Dx x L y V +=++n n 1n 1n (3-29)
D x V D x V L y 1
n n 1
n 1n ++++
=n (3-30)
()[]()[]()[]D s 1
n n s n
1
n 1n s 1n
x -1x -1y -1D
x V D x V L y '+'='++++n (3-31) ()()()D
s d
n
s n n 1
n s 1n 1n x -1 ;x -1 ;y -1D
x x x y y ='='='+++x
()[]()[]n s n n
n s y -1V ; x =-=v
1Ln ln (3-32)
()[]D s 1
n n
1
n 1n
x -1D
x v D x v l y '+'='+++n (3-33) ()0x D
s ≈
D x v D x v l y '+'='+++1
n n
1
n 1n
n (3-34)
()()n
s 1n s 1
n 1
n n x -1y -1: +++=
v l V L n (3-35)
()()n s 1
n s x y <+
1:
1
n 1
n n >++v l V L n
()()()D s x D L S V +=+++n s n 1n s 1n x y (3-36) ()()n s n 1n s 1n x y L S V =+++ (3-37) ()n s n n x L S =
()1n s 1n n y +++=V S S (3-38) ()v s n n H T T C S S l L ?-?++=S P,n (3-39)
S D L V -+=+n 1n (3-40)
()v s m m H T T C S S l L ?-?++'='S P,m
(3-41) ()S W L V +-'='+m 1m
(3-42) s s Lx S Vy =+ (3-43)
()s
s
s 11x x y -+=
ββ (3-44)
()???
? ??---=
s s 11x
D
L S
x ββ (3-45)
2
2s 11s 2
1s
22s
s
11s
s
2
1s
s s
s
1
x x x x x x x x x x x x 1x y 1y ααααβ++=
+?
+=
--=
(3-46)
0.05>β ()???
? ?
?-+'-=
s s 11x
W L S
x ββ (3-47)
()L S x L S
x '
≈
'
-=
s s 或1β s s L x ≈
'
s s 则当进料为x x ==饱和蒸汽时，
0，，若β
s s x x <
()W S x W
s =
W L >'
()s W
s x x > 12
s 21s
112==
γγαP P （3-48）
112=α
s 2
s
12
1P
P =
γγ (3-49)
()()T f P T f P 21==s
2s
1 ,
s
s 111222P x P x P γγ+= (3-50) s
s
12P P p p P >>+=21 (3-51) 21p p P 1<-s
(3-52) 2
22
21
11
11x P p x P p 2γγs
2s
1 , ==
(
)1
122
221
1
11<-x
P x P γγs 2s
1 (3-53)
12
2112
21
1≈≈≈≈γγ1，即1，则x x
12
2
2
=
x x P P E 1s
2
s 1
(3-54)
2
2
111111x x γγ= (3-55) ()()2
1x -x 22112
1
11
γγ=- (3-56)
(
)
1
1211111x P x P P 1
1-+=γγs 2s (3-57)
1231312===ααα s s
13
13P
P =γγ (3-58)
s
s 3
22
3P P =
γγ (3-59)
s
s
s
111333222P x P x P x P γγγ++= (3-60)
21W W F += (3-61)
2w ,x W x W Fz 1211+=1w 1, (3-62)
(
)
2
1
2
11111w
,w ,w ,x x x z F W --=
(3-63)
(
)
1
2
2
w
,w ,w
,2x x x z F W 1111--=
(3-64)
221W D D += (3-65)
2
2
1
w ,D ,D ,x W x D x D 121211+= (3-66)
(
)
???
?
????--??????
??--=--=
211
2121
1
1
1
2
D ,D ,D
,w ,w ,w ,w
,D
,D ,D
,w ,x x x x x x x z F x x x x W D 11111111111122 (3-67) 2w w x W x W Fx 11f 1+= (3-68)
2W W F +=1 (3-69) 2W L V +=11
2n 11w 2x W x L y V +=+1n
2w 2x V W x V L y 1
n 1
1+
=
+1n (3-70)
2211w x W x L y V +=回顶
2w x V W x V L y 1
21
1+
=
回顶 (71)
()()N 4c c 2c 2c N Nx ++'+=+'+++=
()1串级
a =N
L P,M C L V P,M C G
2.5V P,M L P,M =C C L
0.2V P,M L P,M =C C L
n 1n 1n n v v l l -=-+- (3-72)
Kx y = L
l K
V v =
()Av v KV L l =?= (3-73)
1
n n ++=
--+A v A v v 1
n 1n 1n (3-74)
1
110
01++=
=A v A v v ,n 2 (3-75)
11021000++=
=A l v v A l v 得 , (3-76)
()1
11
2210
13
1++++=
++=
=A A A l A v A A v A v v ,2n 21
132 (3-77)
()1
1N N 32N 3210
1N 211N 1N 1N 321N 321+++++++++=
-+---A A A A A A A A l A A A v A A A A A A A A v N (3-78)
110v v l l N N -=-+
N N N v A l =
N
N N A l v v v 0
11+-=
+ (3-79)
?
??
? ??+++++++++++++++=-+++111N N 32N 321N N 43N 321
N N 32N 321N
N 32N 3211
1
1A A A A A A A A A A A A A A A v l -
A A A A A A A A A A A A A A A A
v v v N N N 0 (3-80)
11111
1
N N N N v v A A v v A
?++++--=
=-- (3-81)
11-???
?
??--=A
log A log N ?? (3-82)
关关K V L A =
V L
∞=N
A =?
()??=K V
L
最小
()()最小V
L 2~2.1V L =
1
N N 32N 321N N 32N 321+++++++=
--++A A A A A A A A A A A A A A A A A
A A 1N e
e 1
N e
1
(3-83)
11
N N 32N 321N N 3N 32++++++++=???
?
?
?--'++A A A A A A A A A A A A A A A A A A A 41
N e e 1
N e
e 11 (3-84) ???
?
??--???? ?
?'-
=-+++++110
1N e
e
1N e N N N A A A v e A L v v v 1
11
1 (3-85) ()1
1N 1++='A A A A N e
(3-86)
)0.50.2511-++=
A A A N e (3-87)
00=L
1
--=-++++1
N e
e 1
N e
N N A A A v v v 1
1
1 (3-88)
Q H V h L H V h L L N ++=?+++V11N L001N V,1N (3-89)
N
1???
? ??=++1N 11N V V V V n (3-90)
1
111V V V V T T T T N n N 0
N n N --=
--+++ (3-91)
??
?
?
??+++++++++++++++=-+++111
11
1
1N 21-N N 1-N N N 31-N N 21-N N N N 21-N N 1-N N N
21-N N 1-N N N N S S S S S S S S S S S S S S l v -
S S S S S S S S S S S S S S
l l l 1011 (3-92)
N N N N L V K S =
???
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?--???? ??-=-+++++11110
N N N N N S S S Sl v l l l 1
1
1
1 (3-93)
01
11
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S S l l l l N N 0
N N =--=--++++111
???
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??--???? ?
?'-=-+++++1111
0N e N e N e
N N S S S l S v l l l 11
1
1 (3-94) ()1
1N 1++='S S S S N e
(3-95)
A A
N >>γ
A A
N >γ A A
N ≈γ
A A N <<γ
L L k k E = (3-97) ()()AL Ai 0
L
AL Ai L A
c c EK
c c k N
-=-= (3-98)
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? ????+??-dZ Z c Z c D 2A
2A A dZ A γ
dZ c A τ
??
dZ dZ c dZ Z c Z c D Z c D A A 2A 2
A A A A γτ+??=???
? ????+??+???
????- A A 2
A 2
A
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c D γτ
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?? (3-99)
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A A
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A A 2A 2
A
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0=??τ
A c
A 2
A 2
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, ; , 0L i A A A A c c c c ====L Z Z δ
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A L A Ai A
AL A D k Z k D sinh c D k Z sinh c M sinh
c 1011 (3-102) 0
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????-=Z A A A
Z c D N
(3-103) M tanh M M cosh c c k N AL Ai L A ?
?? ?
?
-=0 (3-104) 1≥M
3>M 1≈M tanh
0=AL c
1k D c N A Ai
A = (3-105)
Ai c K NA 0
L =
M k k D k k E 0
L A 0
L L =
=
=1 (3-106)
1≤M
0.3 1≈M cosh 1≈E P bB A k ?→?+2 A B B A A b c c k γγγ == ; 2 (3-107) B A A A A c c k c Z c D 2 22 +??= ??τ (3-108) B A B B B c c k c Z c D 2 2 2 +??= ??τ (3-109) ??? ? ??+=Ai A BL B Ai L A c bD c D c K N 10 (3-110) Ai A BL B C b D C D E + =∞1 (3-111) BL Ai c c ≤ A BL B L A bD c D K N = (3-112) Ai L A c EK N = (3-113) ()[]()[]2 1 2 1 11----= ∞∞∞∞E E E M tanh E E E M E (3-114) () (对二级反应)2 0L BL 2A k c k D M = (3-115) Ai A BL B c bD c D E + =∞1 (3-116) ∞>E M 10 ??? ? ? ?+>Ai A BL B L BL 2A c bD c D k c k D 1100 (3-117) ∞=E c k N Ai L A O E c k N Ai L A O = 3>M L BL 2A k c k D 3> M E = BL 2A Ai A c k D c N = (3-119) ()() () () [ ]() () [] A BL B L L A L A AL Ai L A bD c D K K k K k D K k K k D Ktanh K c c k N 1 2 1 12 010 1111? ??? ?? ++++-= 2 2 (3-120) ()1-1平衡k k c p K A A == 0→∞→AL c K ， () [] () [ ] 2 2 1 2 01 1 2 1 0K k k D tanh K k k D c k N L A L A Ai L A = (3-121) ?? ? ??????? ? ?+-???? ? ?+=c D c D c c D c D c k N A PL P AL A Pi P Ai L A (3-122) A+bB cP ?? ? ??????? ? ?+-???? ??+=c D c D c c D c D c k N A PL P AL A Pi P Pi L A 0 (3-123) ( ) T AL T Ai L A c c k N -=0 (3-124) ( ) T AL T Ai L AL Ai T AL T Ai c c k c -c c c E --= ∞0 (3-125) ()()Ai A a G Ai A a G Aa y y P k p p k N -=-= (3-126) ()AL Ai L Aa c -c a Ek N = (3-127) A A A c H p = (3-128) 《化工原理》重要公式 第一章 流体流动 牛顿粘性定律 dy du μτ= 静力学方程 g z p g z p 2211 +=+ρ ρ 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111 ρρ 动量守恒 )(12X X m X u u q F -=∑ 雷诺数 μμρ dG du ==Re 阻力损失 22 u d l h f λ= ????d q d u h V f ∞∞ 层流 Re 64=λ 或 2 32d ul h f ρμ= 局部阻力 2 2 u h f ζ= 当量直径 ∏ =A d e 4 孔板流量计 ρP ?=20 0A C q V ， g R i )(ρρ-=?P 第二章 流体输送机械 管路特性 242)(8V e q g d d l z g p H πζλ ρ+∑+?+?= 泵的有效功率 e V e H gq P ρ= 泵效率 a e P P =η 最大允许安装高度 100][-∑--=f V g H g p g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH 风机全压换算 ρ ρ''T T p p = 第四章 流体通过颗粒层的流动 物料衡算： 三个去向： 滤液V ，滤饼中固体） （饼ε-1V ，滤饼中液体ε饼V 过滤速率基本方程 )(22 e V V KA d dV +=τ ， 其中 φμ 012r K S -?=P 恒速过滤 τ22 2 KA VV V e =+ 恒压过滤 τ222KA VV V e =+ 生产能力 τ ∑=V Q 回转真空过滤 e e q q n K q -+=2? 板框压滤机洗涤时间(0=e q ,0=S ) τμμτV V W W W W 8P P ??= 第五章 颗粒的沉降和流态化 斯托克斯沉降公式 μρρ18)(2 g d u p p t -=， 2R e 第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程：ρ ρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ ρ ρ2 22212112121+ 5. 雷诺数： μ ρ du = Re 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ?= =??=2 2322 7. 哈根-泊谡叶方程：2 32d lu p f μ= ? 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2 211?? ? ?? -=A A ξ流产突然缩小：??? ??- =2115.0A A ξ 第二章 非均相物系分离 1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 2 22=+ 令A V q /=，A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22 第三章 传热 1. 傅立叶定律：n t dA dQ ??λ-=，dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：b t t A Q 21-=λ，或m A b t Q λ?= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln 1(21 2 21r r t t l Q λπ-= 或m A b t t Q λ21-= 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Q t +- =ln 2λ π（由公式4推导） 6. 三层圆筒壁定态热传导方程：3 4 12321214 1ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-= 7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α 8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λ μ Cp =Pr 格拉晓夫数2 23μρβtl g Gr ?= 9. 流体在圆形管内做强制对流： 10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d l k Nu Pr Re 023.08.0=，或k Cp du d ??? ? ????? ??=λμμρλα8 .0023.0，其中当加热时，k=，冷却时k= 10. 热平衡方程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+= 无相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=，若为饱和蒸气冷凝：)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数： 2 1 211111d d d d b K m ?+?+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程： 2 12121 211111d d R R d d d d b K s s m ?++?+?+=αλα 13. 总传热速率方程：t KA Q ?= 14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：???? ??-=--22111112211ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：??? ? ??+=--2 2111122111ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：2 221ln p m c q KA t T t T = -- 第四章 蒸发 1. 蒸发水量的计算：110)(Lx x W F Fx =-= 2. 水的蒸发量：)1(1 x x F W - = 3. 完成时的溶液浓度：W F F x -= 4. 单位蒸气消耗量： r r D W ' =，此时原料液由预热器加热至沸点后进料，且不计热损失，r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热 鄂尔多斯联合化工有限公司60/104化肥项目 液氨站氮气置换方案 （编号ELAF-015-001） 编制：徐宝安 审核： 审定： 批准： 内蒙古鄂尔多斯联合化工有限公司 （合成氨分厂） 目录 1．编制依据 2．编制目的 3．氮置换具备的条件 4．人员准备 5．物资准备 6．氮置换步骤 7．安全注意事项 1.编写依据 PID流程图，操作原则。 2.置换目的 利用N2置换氨罐中的空气，是为了避免氨罐在首次引液氨时产生空气和气氨爆炸性混合物。 3.N2置换具备条件 3.1 有足够的低压N2。 2101FA/B已机械竣工，水压试验结束，设备、管道等按PID检查正确无误。 所有阀门、安全阀、仪表已检查和校验处在投用状态。 氨罐区公用工程系统已投用。 氨罐除锈及机械清扫工作结束。 4.人员准备 工艺人员: 4人 安全人员: 1人 检修人员:1人 指挥人员:1人 5.物资准备 见物资准备表 6.为了置换彻底N2置换分两个部分：第一部分包括2010FA/B、2101-F、 2101-C、2101JA/B/C等设备和管道。第二部分2101L。 6.1第一部分置换步骤 6.1.1关闭NH-0508-8″去尿素的截止阀， 6.1.2.关闭2101L入口阀，NH0546-4″、NH0545-4″、NH0519-1″、 NH0537-10″、NH0538-3″、NH0547-2″、NH0548-2″NH0543-4″、NH0535-1.5″上截止阀。 6.1.3.关闭SP501伐，NH0525-1.5″NH0507-14″NH0513-14″上截止阀。 6.1.4.打开NH0502-6″截止阀。 6.1.5. 打开电动阀MOV2007、MOV2009。 打开2101J/JA的进出口阀，最小流量线阀，泵公共出口阀。 打开NH2034-4″上去尿素的界区截止阀、止逆阀。 6.1.5 投用LI2009A、LI2010A、LI2011A、LI2012A，投用所有安全阀和仪 表根部阀。 6.1.6 打开2101FA/B底部的4″导淋阀，慢慢打开N2源截止阀，通过节流 孔板以300nm3/h的速度充N2到2101FA内，小心控制罐内压力不超过 0.005MPag，同样调节以300nm3/h充N2到2101FB内。 6.1.7 实行连续充N2，连续排放的方法进行置换，排放时，可在管路中所 有的导淋点排放（如2101FA/B进出口导淋，6″到尿素管线上导淋）和在PV2003处排放。 6.1.8 在连续排放时，在2010D顶部1.5″阀处取样分析O2含量。 6.1.9 在分析O2含量小于5%时，关闭排放点。 6.1.10 继续置换空气，直到从所有的排放点取样分析O2含量小于5%，N2 置换合格后关闭所有排放点，用PIC2003控制压力在0.00 5MPag。 6.1.11 N2置换合格后，用N2保持氨罐压力0.005MPag 24小时以上，以确 保在管道端点死角的剩余O2的扩散。 6.1.12 在氨罐内保持0.005MPag压力24小时，关闭4″导淋和充氮阀，每 第一章流体流动与输送机械 流体静力学基本方程： P 2 双液位U 型压差计的指示： 1 2 伯努力方程：zg U 12 2 1. 2. 3. 4. 实际流体机械能衡算方程: 5. 雷诺数： Re du 64 6. 范宁公式：Wf 7. 哈根-泊谡叶方程: 8. P f P o P 1 P l Z i g 2 32 局部阻力计算：流道突然扩大: 9. 混合液体密度的计算: P 2 Z 2g gh Rg( 1 1 2 U 2 2 1 2 U 1 2 P l 2)) P 2 Z 2g W f + 32 lu lu d 盯 1 X wA X w B Kg/m 3 ,x--液体混合物中各组分的质量分数。 10. 10。表压强=绝对压强-大气压强 11.体积流量和质量流量的关系: W s =V s p Vs 整个管横截面上的平均流速: 流量与流速的关系: w s W s G 质量流量： A 12. 一般圆形管道内径: 13.管 内 定 P f A 1 A2 2 流产突然缩小: X w n A1 0.5 1 - A2 P 液体混合物中个组分得密 度, 真空度=大气压强-绝对压强 m 3/s kg/s A--与流动方向垂直管道的横截面积, G 的单位为: kg/ m 2 4 v s 动 的 连 续 性 方 1Ai 1 2A 2 A 常数 表示在定态流动系统中，流体流经各截面的质量流量不变，而流速 体的密度P 而变化。 U s xp 式中Re x 为以距平板前缘距离 x 作为几何尺寸的雷诺数， 即 Re x —，u s 为主流区的流 速 16对于滞留流动，稳定段长度 x 。与圆管直径d 及雷诺数Re 的关系： X 0 °.°575Re 式中Re 也，u 为管截面的平均流速 。 17.流体在光滑管中做湍流流动，滞留内层厚度可用下式估算，即: 式中系数在不同的文献中会有所不同，主要是因公式推导过程中，所假设截面平均流速 u 与管中心最大流速 U max 的比值不同而引起的。当 U 0.81时，系数为. U 18.湍流时，在不同的 Re 值 范围内，对不同的管材，入的表达式不相同: 光滑管： A :柏拉修斯公式： 0. 30 64 适用范围 Re=3000~100000 Re . B:顾毓珍等公式： 0.0056 .500 适用范围 Re=3000~1*10A 6 Re . 粗糙管 0.005 对于不可压缩流体的连续性方程： s 1A1 2A2 ...A 体积流量一定时流速与管径的平方成反比： 1 d1 2 2 d2 du 14.牛顿黏性定律表达式： dy □为液体的黏度 =1000cP 15平板上边界层的厚度可用下式进行评估: 常数 对于滞留边界层 4.64 0.376 x Re 0^ 湍流边界层 x R ￡2 u 随管道截面积A 及流 61.5 7 Re 8 A:柯尔不鲁克公式： 上式适用于 泡点（饱和液体）q=1 露点（饱和蒸汽）q=0气液混合0 分配系数选择性系数萃取因子 单级萃取操作线多级错流求理论板BS完全不溶图解解析部分互溶三角形图解 多级逆流解析图解操作线 化工原理知识 绪论 1、单元操作：（Unit Operations）： 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品，在化工生产中共有的过程称为单元操作（12）。 单元操作特点： ①所有的单元操作都是物理性操作，不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时，基本原理相同，所用设备也是通用的。单元操作理论基础：（11、12） 质量守恒定律：输入=输出+积存 能量守恒定律：对于稳定的过，程输入=输出 动量守恒定律：动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法： 实验研究方法（经验法）：用量纲分析和相似论为指导，依靠实验来确定过程变量之间的关系，通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法（半经验半理论方法）：通过分析，在抓住过程本质的前提下，对过程做出合理的简化，得出能基本反映过程机理的物理模型。（04） 3、因次分析法与数学模型法的区别：（08B） 数学模型法（半经验半理论）因次论指导下的实验研究法 实验：寻找函数形式，决定参数 第二章：流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头（或扬程）： 离心泵的压头（或扬程）：泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示，单位为m 。 2、离心泵的理论压头： 理论压头：离心泵的叶轮叶片无限多，液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动，液体为粘性等于零的理想流体，泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。 实际压头：离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括：1）叶片间的环流，2）流体的阻力损失，3）冲击损失。 3、气缚现象及其防止： 气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为气体的密度比液体的密度小的多，随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。 防止：在吸入管底部装上止逆阀，使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne 表示。 效率： 轴功率：电机输入离心泵的功率,用N 表示，单位为J/S,W 或kW 。 二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点：管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点，就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量，该交点称为泵在管路上的工作点。 流量调节： 1）改变出口阀开度——改变管路特性曲线； 2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程： 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N = 第一章流 1. 2. 3. 流体静力学基本方程：p2= p0?「gh 双液位u型压差计的指示：p1 - p2 =Rg(「- J)) 1 2 p 2 u2 1 2 p1 伯努力方程：吧?产1 = ^z2g 4. 实际流体机械能衡算方程：z1 g 1 2 -u1 2 p 1 yg P 2a P2W 5. 雷诺数：R^^^^64 6. 范宁公式：Wf「: u2_32Tu 2 一廿 ? ：Pf -p~ 7. 哈根-泊谡叶方程：厶P f 32血d2 8. 局部阻力计算：流道突然扩大: 2 A1 ——流产突然缩小: A2 -=0.5 1 A1 一I A2 XvA XvB __ +___ + 「 9.混合液体密度的计算： Kg/m 3,x--液体混合物中各组分的质量分数。 10。表压强=绝对压强-大气压强 X wn + '冷 P液体混合物中个组分得密度, 真空度=大气压强-绝对压强 11.体积流量和质量流量的关系: 整个管横截面上的平均流速: 3 W s=v s P m /s kg/s .1 =Vs A A--与流动方向垂直管道的横截面积, 流量与流速的关系： W s G - 质量流量：A 2 的单位为：kg/(m .s) 12. 一般圆形管道内径: ' 4 v s 13.管 )2A2‘2 二....-A =常数 表示在定态流动系统中，流体流经各截面的质量流量不变，而流速 密度p而变化。 u随管道截面积A及流体的 ..一.du 14. 牛顿黏性定律表达式：.一 jy 卩为液体的黏度 1Pa.s=1000cP 15平板上边界层的厚度可用下式进行评估： 19.r H 水力半径的定义是流体在管道里的流通截面 形管子d=4r H 20对于流体流经直径不变的管路时，如果把局部阻力都按照当量长度的概念来表示，则管路的 _ 2 ~hf _ ■ l 丄 l e U 总能量损失为：—h f d 2 h f 的单位J/kg ,A1 -、'2A 2=...=.4 = 常数 体积流量一定时流速与管径的平方成反比： 鳥 2 对于滞留边界层 4.64 0.5 Re x d_ 湍流边界层 x 式中Re x 为以距平板前缘距离 x 作为几何尺寸的雷诺数，即 0.376 0.2 Re x Da _usxp 16对于滞留流动，稳定段长度 x 。与圆管直径d 及雷诺数 式中 Re 二蛰,u 为管截面的平均流速。 Re 的关系: ZE 17.流体在光滑管中做湍流流动，滞留内层厚度可用下式估算，即: 二 b d' 61.5 式中系数在不同的文献中会有所不同，主要是因公式推导过程中, 中心最大流速U m ax 的比值不同而引起的。当 7 Re 8 所假设截面平均流速 u 与管 = 0.81时，系数为61.5. max 18.湍流时，在不同的 Re 值 范围内，对不同的管材， 入的表达式不相同： 光滑管： A :柏拉修斯公式: '=0.3164 适用范围 Re=3000~100000 Re B:顾毓珍等公式: ■ =0.0056 - °.500 适用范围 Re=3000~1*10A 6 Re . 粗糙管 A:柯尔不鲁克公式: d d 1 - -2lg d 1.14—2lg(1 9.35 — )上式适用于 ’：：°.°0 5 Re 「 Re 「 B :尼库拉则与卡门公式: —L =2lg d - 1.14 上式适用于 0.005 ￡ Re J 扎 A 与润湿边长n 之比，即；宀 A I 丨对于圆 对于不可压缩流体的连续性方程: 《化工原理》重要概念 第一章流体流动 质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。 连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 拉格朗日法选定一个流体质点 , 对其跟踪观察，描述其运动参数 ( 如位移、速度等 ) 与时间的关系。 欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。 轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。 系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。 粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。 总势能流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。 伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。 平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。 均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直 , 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度 , 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。 层流与湍流的本质区别是否存在流体速度 u 、压强 p 的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。 第二章流体输送机械 管路特性方程管路对能量的需求，管路所需压头随流量的增加而增加。 输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量 (J/N) 。 离心泵主要构件叶轮和蜗壳。 离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。 叶片后弯原因使泵的效率高。 气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。 离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指 H ｅ～ q V ，η～ q V ， P ａ～ q V 。 离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。 离心泵的调节手段调节出口阀，改变泵的转速。 汽蚀现象液体在泵的最低压强处 ( 叶轮入口 ) 汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和侵蚀的现象。 必需汽蚀余量 (NPSH)r 泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少 离心泵的选型 ( 类型、型号 ) ①根据泵的工作条件，确定泵的类型；②根据管路所需的流量、压头，确定泵的型号。 正位移特性流量由泵决定，与管路特性无关。 往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。 离心泵与往复泵的比较 ( 流量、压头 ) 前者流量均匀，随管路特性而变，后者流量不均匀，不随管路特性而变。前者不易达到高压头，后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀，无自吸作用，启动时关出口阀；后者流量调节用旁路阀，有自吸作用，启动时开足管路阀门。 通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压 (Pa=J/m 3 ) ，其中动能部分为动风压。 化工原理公式总结 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】 第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示:)21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程：ρ ρ2 22212112121p u g z p u g z + +=++ 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρ ρ2 22 212112121+ 5. 雷诺数：λ μ ρ64 Re = =du 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ?==??=2 2322 7. 哈根-泊谡叶方程：2 32d lu p f μ=? 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2211??? ??-=A A ξ流产突然缩小：??? ? ? -=2115.0A A ξ 9. 混合液体密度的计算：n wn B wB A wA m x x x ρρρρ+ ++=....1ρ液体混合物中个组分得密度， 10. Kg/m 3,x--液体混合物中各组分的质量分数。 10。表压强=绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强 11. 体积流量和质量流量的关系：w s =v s ρm 3/skg/s 整个管横截面上的平均流速： A Vs = μA--与流动方向垂直管道的横截面积，m 2 流量与流速的关系： 质量流量：μρ ===A v A w G s s G 的单位为：kg/ 12. 一般圆形管道内径：πμs v d 4= 13. 管内定态流动的连续性方程： 常数 =====ρμρμρμA A A s w (222111) 表示在定态流动系统中，流体流经各截面的质量流量不变，而流速u 随管道截面积A 及流体的密度ρ而变化。 对于不可压缩流体的连续性方程： 常数=====A A A s v μμμ (2211) 体积流量一定时流速与管径的平方成反比：() 2 2 121d d = μμ 14.牛顿黏性定律表达式：dy du μ τ=μ为液体的黏度=1000cP 15平板上边界层的厚度可用下式进行评估： 浓溶液1稀溶液1加热热水冷水冷剂水浓溶液2稀溶液2冷却水 冷水出靶式流量计冷水进靶式流量计冷却水进靶式流量计蒸发温度1发生器温度2热水进口温度3溶晶管温度45蒸发器液位6自动抽气装置液位7冷却水进温度8冷水进温度冷水出口温度9热水出口温度 基本原理 溴化锂水溶液只是吸收剂，其中的水才是真正的制冷剂，利用水在高真空下低沸点汽化，吸收热量达到制冷目的。 首先由真空泵将机组抽至高真空状态，为低温下水的沸腾创造了必要条件。又由于溴化锂水溶液有低于冷剂水的沸点压力，两者之间存在压力差，所以后者具有了吸收水蒸气的能力，因此提供了使得冷剂水连续沸腾的可能性。 热水二段型机组由两个发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成基本分开又有一定联系的两个独立制冷剂和吸收剂工作循环系统。热水、冷水和冷却水串联在两个循环系统之间，而且热水与冷水、冷却水相向而行，形成彼此间逆流热交换。 溶液泵将吸收器里的稀溶液经热交换器送到发生器里去，由热水将它加热浓缩成浓溶液，同时产生冷剂蒸汽。冷剂蒸汽在冷凝器中冷凝成冷剂水，其潜热由冷水带至机外。 冷剂水进入蒸发器后，由冷剂泵经布液器淋激在换热管表面。冷剂水吸收管内冷水的热量，低温沸腾再次形成冷剂蒸汽，与此同时制取低温冷水（本机组提供的冷源）浓缩后的浓缩液经换热器后直接进入吸收器，经布液器淋激于吸收器换热管上。浓溶液一方面吸收蒸发器所产生的冷剂蒸汽后，本身变成稀溶液，另一方面将吸收冷剂蒸发时释放出来的吸收热量转移至冷却水中。 制冷循环是溴化锂水溶液在机内由稀变浓再由浓变稀和冷剂水由液态变汽态再由汽态变液态循环。两个循环同时进行，周而复始。 热交换器是高、低温溶液间相互进行热量交换的设备，有利于提高机组的热效率。 Prob-20 蒸馏塔设计算例(1) 1、工艺条件 有一泡点物料， F=100kgmol/hr；物料组分和组成如下： 进料组分和组成 C5H12 C4H10 C3H8 组分 C2H6 组成（mol%） 1 79 12 8 2、设计要求 试设计蒸馏塔，将C3和C4分离；塔顶物料要求butane浓度小于0.1％， 塔釜物料要求propane浓度小于0.1％； 试确定该物料的进塔压力；塔的操作压力，理论板数，进料位置，回流比， 冷凝器及再沸器热负荷； 公用工程条件：冷却水30℃，蒸气4kg/cm2(温度143℃)； 冷凝器设计要求热物料入口温度与水进口温之差大于10℃，水的允许温升 为10℃；再沸器冷物料入口温度与蒸气进口温差大于15℃。 塔的回流比取最小回流比的1.2倍。 模拟计算采用SRK方程； 3、塔简化法提示 简化法塔的操作压力无填写对话框，故进料的压力即默认为操作压力。 4、简化计算说明 （1） 须根据公用工程条件确定操作压力，即塔顶冷凝器须采用冷却水冷却，故塔顶上升气相温度应不低于40℃；塔釜再沸器采用蒸气加热，进再沸器 物料温度不得高于128℃。操作压力可以采用简化法试算，即先假设一操 作压力，若温度未满足要求则调整压力，直至温度要求满足为止。 （2） 采用简化法，求理论塔板数和回流比 先假设操作压力8kg/cm2,简化法计算如下图及表所示： 计算结果表明塔顶、塔釜温度分别为16℃和80.4℃，均不满足要求，故 须提高塔的操作压力。 Stream Name Stream Description Phase Temperature Pressure Flowrate Composition ETHANE PROPANE BUTANE PENTANE C KG/CM2 KG-MOL/HR S1 Liquid 23.570 8.000 100.000 0.010 0.790 0.120 0.080 S2 Liquid 16.021 8.000 80.060 0.012 0.987 0.001 0.000 S3 Liquid 80.430 8.000 19.940 0.000 0.001 0.598 0.401 （3） 再假设操作压力16kg/cm2，进行简化计算，结果如下表： Stream Name Stream Description Phase Temperature Pressure Flowrate Composition ETHANE PROPANE BUTANE PENTANE C KG/CM2 KG-MOL/HR S1 Liquid 53.643 16.000 100.000 0.010 0.790 0.120 0.080 S2 Liquid 44.246 16.000 80.060 0.012 0.987 0.001 0.000 S3 Liquid 114.992 16.000 19.940 0.000 0.001 0.598 0.401 简化计算结果塔顶、塔釜温度分别为44.2℃和115℃，均满足要求，故设定压力合适。 简化计算的详细结果如下： MINIMUM REFLUX RATIO 1.07745 FEED CONDITION Q 1.00000 FENSKE MINIMUM TRAYS 16.76383 OPERATING REFLUX RATIO 1.20 * R-MINIMUM 一、流体力学及其输送 1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。 2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。 3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy ，(F ：剪应力；A ：面积；μ：粘度；du/dy ：速度梯度)。 4.两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。 5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C 。 6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d ，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re ，湍流时λ=F(Re ，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g ，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同) 7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。 转子流量计的特点——恒压差、变截面。 8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率?v ：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率?H ：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率?m ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m3 1atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg （1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压 （2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压 10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置 离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。 气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵的安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。原因（①安装高度太高②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体 12. 往复泵的流量调节 （1）正位移泵 流量只与泵的几何尺寸和转速有关，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路的承压能力所限制，这种特性称为正位移性，这种泵称为正位移泵。 往复泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口阀门来调节流量，否则流量急剧上升，导致示损坏。 （2）往复泵的流量调节 第一，旁路调节，如图2-28所示，采用旁路阀调节主管流量，但泵的流量是不变的。 第二，改变曲柄转速和活塞行程。使用变速电机或变速装置改变曲柄转速，达到调 节流量，使用蒸汽机则更为方便。改变活塞行程则不方便。 13.流体输送机械分类 14.离心泵特性曲线： 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ??? ? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ 第六章 蒸馏（14学时） 教学目的：通过本章学习，掌握蒸馏的原理、精馏过程计算和优化。教学重点：精馏原理、精馏装置作用精馏分离过程原理及分析 教学难点：精馏原理，部分气化和部分冷凝在实际精馏操作中有机结合的过程。 教学内容： 第一节概述 1、易挥发组分和难挥发组分 液体均具有挥发性，但各种液体的挥发性各不相同。通常沸点较低的组 分挥发性强，称为易挥发组分，沸点较高的组分挥发性较弱，称为难挥 发组分，因此液体混合物加热部分汽化时所生成的气相组成和液相组成 必有差异。利用这一差异，就可将液体混合物分离。 易挥发─沸点低─轻组分 难挥发─沸点高─重组分 2、蒸馏：根据混合液中各组分挥发度的差异而达到分离的单元 按操作方式：可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。生产中以连续蒸馏为主，间歇蒸馏只用于小规模的场合。 2、按蒸馏方法：简单蒸馏、平衡蒸馏(闪蒸)(易分离或分离要求不高的物系) 精馏(各种物系得到较纯的产品) 特殊精馏(很难分离或普通精馏不能完成的物系) 3、按操作压力：常压(一般情况)；减压(沸点高且热敏性)；加压（常温常压下呈气态，沸点低，冷凝困难）。 双组分和多组分：双组分是多组分的特殊情况；多组分（多用于工业上）。 石油加工：苯、甲苯、二甲苯的分离。 造酒：从发酵的醪液中提取饮料酒。 合成材料：从反应的混合物中提出高纯度的单体（苯乙烯、氯乙稀） 第二节 双组分溶液的汽掖相平衡 本节重点：气液两相平衡物系的自由度、理想溶液和拉乌尔定律 本节难点：汽液相组成与温度（泡点、露点）的关系 6-1 溶液的蒸气压及拉乌尔定律 1、理想溶液：指其中各个组分都在全部浓度范围内服从拉乌尔定律 2.拉乌尔定律：设在纯液体A中逐渐加入较难挥发的溶液B，形成A、B的溶液，当A的平衡分压（蒸汽压）P A仅仅由于被B所释放而降低，则：p A = p A o? x A p A o─纯液体A的蒸汽压；x A─溶液中组分A的摩尔分率。 同理，将拉乌尔定律用于组分B为：p B=p B o x B 3.道尔顿分压定律: p = p A + p B p A = p A o x A = p A o x p B = p B o (1-x) 精馏原理是根据图所示的t-x-y图，在一定的压力下，通过多次部分气 化和多次部分冷凝使混合液得以分离，以分别获得接近纯态的组分。 理论上多次部分气化在液相中可获得高纯度的难挥发组分，多次部分冷凝在气相中可获得高纯度的易挥发组分，但因产生大量中间组分而使产品量极少，且设备庞大。工业生产中的精馏过程是在精馏塔中将部分气化过程和部分冷凝过程有机结合而实现操作的。 6-2 精馏装置流程 一、精馏装置流程：典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、冷凝器、再沸器等，如图所示。用于精馏的塔设备有两种，即板式塔和填料塔，但常采用的 化工原理化工计算所有公式总 结 第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程：ρ ρ2 2221 211212 1 p u g z p u g z ++=+ + 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=+ +ρ ρ2 2221 211212 1 + 5. 雷诺数：μ ρ du = Re 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ?==??=2 2322 7. 哈根-泊谡叶方程：2 32d lu p f μ= ? 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2 211?? ? ?? -=A A ξ流产突然缩小：??? ??-=2115.0A A ξ 第二章 非均相物系分离 1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 222=+ 令A V q /=，A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22 第三章 传热 1. 傅立叶定律：n t dA dQ ??λ-=，dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：b t t A Q 21-=λ，或m A b t Q λ?= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln 1(21 2 21r r t t l Q λπ-= 或m A b t t Q λ21-= 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Q t +- =ln 2λ π（由公式4推导） 6. 三层圆筒壁定态热传导方程：3 4 12321214 1ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-= 7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α 8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λ μ Cp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ?= 9. 流体在圆形管内做强制对流： 10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d l k Nu Pr Re 023.08.0=，或k Cp du d ??? ? ????? ??=λμμρλα8 .0023.0，其中当加热时，k=0.4，冷却时 1．离心泵维护检修规程SHS 01013-2004 1 总则 1.1 主题容与适用围 1.1.1 本规程规定了离心泵的检修周期与容、检修与质量标准、试车与验收以及维护与故障处理。 1.1.2 本规程适用于石油化工常用离心泵。 1.2 编写修订依据 SY-21005-73 炼油厂离心泵维护检修规程 HGJ 1034-79 化工厂清水泵及金属耐蚀泵维护检修规程 HGJ 1035-79 化工厂离心式热油泵维护检修规程 HGJ 1036-79 化工厂多级离心泵维护检修规程 GB/T 5657-1995 离心泵技术要求 API 610-1995 石油、重化学和天然气工业用离心泵 2. 检修周期与容 2.1 检修周期 2.1.1 根据状态监测结果及设备运行状况，可以适当调整检修周期。 2.1.2 检修周期（见表1） 表1 检修周期表月 2.2 检修容 2.2.1 小修项目 2.2.1.1 更换填料密封。 2.2.1.2 双支承泵检查清洗轴承、轴承箱、挡油环、挡水环、油标等，调整轴承间隙。 2.2.1.3 检查修复联轴器及驱动机与泵的对中情况。 2.2.1.4 处理在运行中出现的一般缺陷。 2.2.1.5 检查清理冷却水、封油和润滑等系统。 2.2.2 大修项目 2.2.2.1 包括小修项目。 2.2.2.2 检查修理机械密封。 2.2.2.3 解体检查各零部件的磨损、腐蚀和冲蚀情况。泵轴、叶轮必要时进行无损探伤。2.2.2.4 检查清理轴承、油封等，测量、调整轴承油封间隙。 2.2.2.5 检查测量转子的各部圆跳动和间隙，必要时做动平衡检验。 2.2.2.6 检查并校正轴的直线度。 2.2.2.7 测量并调整转子的轴向窜动量。 2.2.2.8 检查泵体、基础、地脚螺栓及进出口法兰的错位情况，防止将附加应力施加于泵体，必要时重新配管。 第一章流体流动 1.牛顿粘性定律： 2.静力学基本方程： 3. 4.流速与流量的关系： 5.连续性方程：对于不可压缩流体： 6.伯努力方程： 7.雷诺数平板：直圆管： 8.圆管层流的速度分布 9.圆管湍流的速度分布 (n通常取1/7) 10.动能校正系数注： 层流时：湍流时： 11.圆管湍流时的平均速度： 12.哈根—泊谡叶方程： 13.阻力损失其中层流时：湍流时：查图 14.非圆形直管的当量直径 16.局部阻力损失 17.伯努力方程（机械能衡算） 18.流速和流量的测定 皮托管：孔板流量计：文丘里流量计： 转子流量计： 转子流量计的刻度换算： 第二章流体流动机械 1.离心泵的功率 2.离心泵的轴功率 3.影响因素：密度： 粘度： 转速： 叶轮直径： 4.汽蚀余量： 5.最大安装高度： 第三章液体的搅拌 1.功率特征常数： 2.搅拌雷诺数： 3. 4.搅拌器的放大 原则：几何相似（Re）、运动相似（Fr）、动力相似（We）、热相似 ○1.○2. ○3. ○4.○5.○6. 第四章流体通过颗粒层的流动 1.床层空隙率： 2.床层比表面积： 3.床层当量直径： 4.床层压降： 5.床层雷诺数： 6. 7.(Re’=0.17~420)欧根方程： 当Re’<3时，等式右方第二项可以略去 当Re’>100时，右方第一项可以略去 8.过滤速度： 9.滤饼厚度：其中体积分数 10.过滤速度：令 11.过滤基本方程：，其中 12.恒速过滤： 13.恒压过滤： 14.先恒速后恒压： 15.洗涤时间： 16.板框压滤机的洗涤时间： 17.间歇式过滤机的生产能力： 18.回转真空过滤机： 第五章颗粒的沉降与流态化 1. 2. 3. 4. 5.当颗粒直径较小时，位于Stocks区 当颗粒直径较大时，位于Newton区 6.K判值法： Stocks区：K<2.62(3.3) Newton区:K<4.36(69.12) 7.降尘室的生产能力： 8.离心沉降：将重力沉降中的g改为 第六章传热 一、热传导（无内热源）
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