化工原理实验常见问题应知应会

管路设计与安装实验应知应会1．管线连接顺序是怎样的？管线连接顺序为突然缩小→突然扩大顺序。

2．安装管线时不加垫片行不行？上螺丝时注意事项？安装管线时两端法兰必须加垫片，否则开泵后漏水。

上螺丝时注意对角逐步拧紧，尽量保证四个螺栓受力均匀，否则易紧偏导致漏水。

3．水泵如何启动？在关闭流量计下调节阀门的情况下启动泵，因a. 减少离心泵启动电流，保护电机。

b. 防止流量计浮子突然冲到上端，导致流量计损坏或无法正常读数。

4．三通阀门的开关位置？水平位置为开，倾斜45度角方位为全关。

5．U管压差计指示剂两液面不平的原因及如何调节？U管压差计两侧液柱中有空气或左右两侧压力不等，排除连接管中气泡，开三通阀平衡压力，直至两液面相平。

6．管路局部阻力的表示方法问题：管路局部阻力的表示方法有哪两种？分别是什麽？局部阻力系数法和当量长度法，公式分别是：或，7．柏努利方程在该实验中的应用问题：突然缩小和突然扩大管路两U形管指示剂液面哪个高？为什麽？突然缩小管路，粗管上U形管指示剂液面比细管上U形管指示剂液面低，因根据柏努利方程可知，阻力损失和静压能转化成动能两因素导致粗管上U形管指示剂液面比细管上U形管指示剂液面低。

突然扩大管路，粗管上U形管指示剂液面与细管上U形管指示剂液面高低无法判断，因根据柏努利方程，阻力损失导致压力降低，而动能转化成静压能导致压力升高，两者相对大小取决于阻力损失大小及突然扩大程度。

8．静力学基本原理的应用问题：U形管中等压面在哪里？为什麽？U形管中等压面在指示剂的低液面水平面处，因符合静止、连续、均一、水平原则。

问题：实验中，没开泵前，U管压差计指示剂液面是否应相平？若引压管中有空气，对实验有无影响？为什麽？没开泵前，U管压差计指示剂液面在两液面上方压强相等的情况下应相平。

若引压管中有空气，对实验有影响。

因不符合流体均一的原则，则静力学基本方程不适用，得出的实验结果有偏差，必须排净引压管中空气。

9．流量测量仪表及测量原理相关知识问题：孔板流量计的测量原理是什麽？它属于哪种类型流量计？在本实验中是否还有其它流量计？它属于哪种类型流量计？孔板流量计的测量原理是通过测取突然缩小两端的压强差，根据柏努利方程得出压强差与流速的关系而得到流速的。

它属于变压头定截面流量计。

在本实验中还有转子流量计，它属于定截面变压头流量计。

10．设计知识问题：为什麽水平管线末端要有一向上U形弯？形成液封，保证水即使在流速低的时候仍能满管流动，避免半管流动造成压差不稳或波动过大。

离心泵操作应知应会1：阀门如何开关操作？有标志时，o-open; s-close; 没有标志时，顺时针为关，逆时针为开。

2：如何辨认阀门？闸阀、截止阀、和球阀；连接阀门的管道外面有一个低进高出的管形为截止阀。

3：灌泵之后，充水阀门应为什么状态；自来水本身具有一定的压力，如果灌泵的阀门不关，由于有外力的作用会影响离心泵的特性曲线。

所以操作时冲水阀门应为关的状态。

4：离心泵应怎样启动和关闭？启动——灌泵、关闭冲水阀和出口阀、启动电机。

关闭——关闭出口阀、关闭电源5：实验过程中数据点应如何分配？由于是测量直管阻力的摩擦因子随雷诺数的变化曲线以及离心泵的特性曲线，所以数据点越多越好，上行和下行的数据点应该是不同的点，并且在流量的量程范围内，数据点最好均匀分布。

对摩擦因子随雷诺数的变化曲线测定实验来说，小流量的数据点应该多取，原因是流量较大时，阻力平方区中摩擦系数只是管道粗糙度的函数。

离心泵的特性曲线测定实验中，大流量的数据点应该多取，原因是离心泵的效率曲线中有一个最高效率点，如果数据点过少，有可能不能出现此设计点。

6：实验过程中如何合理读数？实验过程中，操作参数改变时，各表盘读数不能过快，待各读数稳定后取中间值。

7：完整的泵特性曲线图应包括哪几部分？扬程曲线、功率曲线、效率曲线，泵的型号和转速。

8：局部阻力系数如何计算？局部阻力包括闸阀和截止阀两个部分，应分别利用理论公式进行计算各自的平均值。

g u g p H f22'⋅=∆-=ζρ，)'''(313211ζζζζ++=套管式换热器实验应知应会1．对锅炉进行加热时应注意什么事项？答：首先启动仪表，观察设定的压力数值，该实验的设定值为0.4MPa ；其次，确保蒸汽调节阀与冷凝水回流阀保持开通的状态；最后开启加热电源，进行加热。

2．送气之前应该注意什么事项?答：由于蒸汽中的不凝性气体能够很大程度上降低传热系数，所以应该在送气之前打开不凝气排放口排净套管中的空气，然后关闭放气阀。

3．开微音气泵前应注意什么问题？答：微音气泵属于正位移泵，开启前应该打开旁路调节阀，这是为了防止出口阀关闭时，泵内压头急剧上升，导致机件损坏，电机超负荷。

4．实验过程中观察到的入口温度怎样变化？为什么？答：理想情况下，入口温度为室温空气的温度，应该保持不变。

但实验中观测到的入口温度会随着实验的进行而温度升高，这是由于气泵发热导致送气温度升高的缘故。

5．假定入口温度不变，随着空气流量增加，出口温度如何变化？答：出口温度变小。

6．转子流量计应该如何读数？答：转子流量计有不同的形状，应该读转子横截面积最大处的读数；同时由于受流体流速波动的影响，转子会上向波动，应读平局值；读数时还应该著名实验时温度、被测流体介质以及单位。

7．随着流速变化，转子流量计如何移动？答：根据转子流量计的原理，流速增大时，转子流量计向上移动，反之，向下移动。

8．用转子流量计测量的空气流量数据是否应该校正？为什么？答：转子流量计在出厂时是根据20℃、101kPa 下的空气进行标定的，实验条件与该条件不一致时应该进行校正，校正公式为()()122121ρρρρρρ--=ffssVV。

由于化工原理为工程性实验，而实验条件与出厂标定条件相差不大，所以可以不进行校正。

9．实验时，套管换热器上的压力表读数与蒸汽的温度有什么关系？答：实验时套管换热器上的压力表读数测得的是水蒸汽的表压，饱和水蒸气的温度与水蒸汽的绝对压强可以查表求得，绝对压强与表压强的关系为：绝对压强=大气压强+表压强，而大气压强可以认为近似等于0.1MPa。

10．用实验测得的总传热系数近似代表对流传热系数值是否可行？为什么？答：可行。

因为蒸汽冷凝的对流传热系数较大，管壁的导热热阻较小，主要的传热热阻集中在空气对流传热一侧，所以总传热系数近似等于空气侧的对流传热系数。

螺旋板式换热器总传热系数的测定应知应会1. 螺旋板式换热器有何特点？螺旋板式换热器是由两块薄金属板焊接在一块分隔挡板上并卷成螺旋形成的，两块薄金属板在器内形成两条螺旋形通道，在顶、底部上分别焊有盖板或封头。

进行换热时，冷、热流体分别进入两条通道，在器内作严格的逆流流动。

螺旋板换热器的优点为：传热系数高，不易堵塞，可精密控制温度，结构紧凑。

缺点是：操作压强和温度不宜太高，不易检修。

适于两种液体换热。

2. 气泵的流量调节有哪些调节方法？有哪些注意事项？本实验所用气泵为正位移泵，不能完全依靠出口阀门调节流量，一般只能用旁路调节，在本实验中，在气泵的电路上安装了调速装置，在空气缓冲罐上安装了排空阀，这样就可以将三种方式结合共同调节空气的流量。

需要注意的问题是，无论如何不能将气泵的出口管路完全关闭，以免泵过热烧毁。

3. 进行流体进出口温度测定时，需要注意哪些问题？实验开始时，先打开仪表电源和热水恒温槽控温电源，等到热水温度指示为59~60︒C时，打开水泵电源，调节水流量至150L/h，运行一段时间，使管路系统达到热稳态，然后，打开气泵电源开关，调节仪表柜上的旋钮，空气阀和空气稳压罐上的排空阀，将空气流量调至10m3/h，稳定一段时间，至温度读数基本不变，记录水与空气的进、出口温度。

4.计算换热器热负荷时，应选用哪个流体作为衡算对象，为什么？应选用空气作为热负荷计算对象，因为水为热流体，其温度较高，水流放出的热量并没有全部被空气吸收，其中一部分热量损失到环境中，成为换热器的热损失Q L 。

从本实验测定的Q 1和Q 2值比较可以看出，Q 1比Q 2值大得多，说明热损失较大，而且，其随水流量的增大而增大。

5. 计算空气的换热速率时，如何计算空气的质量流量，空气的比热、密度怎样确定？通过螺旋板换热器间壁的传热速率，即冷空气通过换热器被加热的速率，用下式求得：)(12t t C m Q p a -=式中 m a ─空气的质量流量，kg ⋅s -1； 3600/a a a V m ρ⋅=C p ─空气在进、出口平均温度下的比热，J/kg ⋅︒CV a ─空气的体积流量，m 3⋅h -1ρa ─进口温度t 1条件下空气的密度，kg/m 36. 分别固定水或空气的流量，改变另一种流体的流量，测定二者的进、出口温度，这种实验方法是否合理？合理，这样做，可以得到总传热系数K 分别于水侧α或空气侧α的关系，验证教科书中讲述的理论，即K 值接近于数值小的α，总传热速率受热阻最大的传热步骤控制。

7. 实验过程中，水与空气的进口温度为何会改变，对总传热系数的测定有何影响？因为水在输送管路中会散失一部分热量，散热速率受管外空气的自然对流传热系数控制，其量随水流速的增大基本不变，于是，单位质量水的散热量随流量的增加相对减小，水的入口温度随流量的增大而略增；空气在通过气泵时，会吸收气泵产生的一部分热量，而导致其温度升高，因气泵的发热量与压缩比有关，随空气流量的增大压缩比增大，发热量增加，空气的温度升高较大。

通常，空气和水的对流传热系数都随温度的升高而增大，所以，K 值也必随温度的升高而增大。

随温度的增大，水的α变化较大，空气的α变化较小。

因K 值主要受空气的α的控制，所以空气和水进口温度的改变不会对K 值产生明显的影响。

精馏实验应知应会1．怎样判定全塔操作已达稳定？塔顶、塔底温度不再变化时，可以确定全塔基本稳定。

2．精馏塔一般的操作中，若塔顶产品不达要求，应怎样调整操作？增加塔釜加热量，增大回流比，或加入浓度较高的料液来达到预期的浓度。

3．本装置可否在部分回流时，测取单板效率？可以。

但单板效率较低。

4．压力对蒸馏过程的汽液平衡关系有何影响，如何确定精馏塔的操作压力？通常压力增加对二元物系的T-X（Y）图中二元物系的交汇区域减小，反之，则增大。

具体说，本实验采用的设备是在常压条件做的。

通常在常压下，沸点在室温至150℃左右的溶液，采用常压操作。

在常压下沸点是室温的混合物，采用加压蒸馏。

而对于常压沸点较高或在较高温度下易发生分解、聚合等变质现象的混合物（热敏性物系），采用减压操作。

5．在分离任务一定时，进料热状况对所需的理论板层数有何影响?进料热状况参数对理论板数目的影响可以从X-Y图中得出，当进料从冷液体到过热蒸汽状态，则精馏线、提馏线和进料线三线的交点距离对角线越来越远，则所需要的理论塔板数目将增大。