- •Ответы на вопросы по курсу пахт.
- •1. Дать определение единичной массовой силы и перечислить известные Вам единичные массовые силы. (Курс «Гидравлика»).
- •4. Закономерности турбулентного течения реальной жидкости в трубопроводе. Какие силы являются преобладающими? Объяснить физический смысл критерия Рейнольдса.
- •5. Дать определение поверхности уровня в гидравлике. Чем характеризуется поверхность уровня? Привести примеры поверхности уровня.
- •8. Что такое критерий гидродинамического подобия Эйлера Eu? Расшифровать входящие в критерий Эйлера символы и пояснить физический смысл критерия.
- •11. Объяснить принцип действия поршневых насосов. Для чего устанавливают воздушный колпак на всасывающей линии? Объяснить принцип работы воздушного колпака на всасывающей линии насоса.
- •12. Укажите способы регулирования производительности поршневого насоса.Напишите формулу для вычисления производительности поршневого насоса.
- •15. Законы пропорциональности центробежного насоса. Влияние частоты вращения рабочего колеса на производительность, на создаваемый им напор и на потребляемую мощность.
- •17. Назначение и принцип действия циклонов
- •18. Укажите два возможных варианта проведения процесса фильтрации. Что является движущей силой процесса фильтрации?
- •19. В каких случаях при выводе уравнений рабочих линий в массообменных процессах используются относительные потоки и концентрации? Указать, какие концентрации связывает рабочая линия процесса.
- •22. Понятие «флегмовое число» в процессах ректификации бинарных смесей. Влияние флегмового числа на затраты тепла в кубе колонны, на разделяющую способность колонны.
- •23. Назначение отгонной части ректификационной колонны непрерывного действия, используемой при разделении бинарных смесей?
- •26. При проведении процесса разделения смесей жидкостной экстракцией наибольшую эффективность достигают:
- •28. В чем преимущества проведения процесса сушки с частичной рециркуляцией сушильного агента по сравнению с процессом без рециркуляции? Представьте проведение этого процесса в I – d диаграмме.
- •30. Назначение, принцип действия и схема работы щековой дробилки.
- •Ответы на вопросы по курсу охт
- •3. В реакционной системе в газовой фазе протекают две реакции:
- •4. С какой целью в процессе пиролиза нефтепродуктов проводят резкое снижение температуры газов на выходе из реактора ( “закалку” )? Обосновать ответ. В каких ещё случаях применяется данный приём?
- •9. Почему реакции горения различных органических веществ вне зависимости от величины теплового эффекта (степени экзотермичности) являются необратимыми? Обосновать ответ.
- •10. Что является главной причиной большой кратности рециркуляции исходных веществ в синтезе аммиака? Обосновать ответ.
- •12. Получение этанола методом прямой гидратации этилена:
- •13. Как повлияет наличие инертных примесей в сырье для обратимых процессов при реализации принципа наилучшего использования сырья, если:
- •15. С чем связана необходимость рециркуляции продуктов реакции в хтс?
- •16. Зачем нужен избыток кислорода в процессе обжига колчедана? Обосновать способы интенсификации гетерогенных процессов в системах газ твердое в зависимости от природы лимитирующей стадии.
- •17. Как повлияет повышение температуры процесса на равновесный выход продуктов реакции Rи s при условиях 1) и 2)?
- •20. Производство стирола каталитическим дегидрированием этилбензола
- •23. Как изменится равновесный выход продукта с увеличением концентрации инертных примесей в исходной смеси для реакции:
- •27.В исследуемой системе основная (1) и побочная(2) реакции идут в газовой фазе.
- •28.Синтез аммиака проводят с большими объёмными скоростями для:
- •30. Современные производства серной кислоты работают по методу дк-да –двойного контактирования - двойной адсорбции. Что это дает? Обосновать ответ.
- •31.Скорость гетерогенной каталитической реакции лимитирует стадия внутренней диффузии. Какое изменение приведет к наиболее эффективному увеличению интенсивности процесса? Обосновать ответ.
- •40. В исследуемой системе основная (1) и побочная (2) реакции протекают в газовой фазе и обратимы в широком диапазоне температур:
- •41. Парокислородная конверсия метана протекает в шахтном конверторе и описывается реакциями:
- •41.Какие приемы можно использовать для увеличения селективности при протекании последовательных побочных реакций в химической системе:
- •43. С какой целью синтез метанола проводят с большими объемными скоростями? Что необходимо предусмотреть при выборе оптимальной объемной скорости?
- •44. В исследуемой системе в газовой фазе протекают основная (1) и побочная (2) реакции, которые обратимы в широком диапазоне температур:
- •47. Производство стирола дегидрированием этилбензола по реакции
- •50. Для чего необратимую гетерогенную экзотермическую реакцию в системе «газ-твердое тело»:
- •51. Какие системы называют энерготехнологическими и каковы приёмы рационального использования энергии внутри хтс?
- •52. Какие основные технологические принципы реализуются одновременно при применении рециркуляции исходных реагентов?
- •54. Какие основные технологические принципы реализуются одновременно при применении оптимальных больших объемных скоростей?
- •55. Какие приемы применяют при абсорбции нитрозных газов в процессе производства азотной кислоты для увеличения движущей силы?
- •57. При производстве серной кислоты на последней стадии – абсорбции – протекает реакция:
- •58. Какими приемами увеличивают движущую силу процесса (принцип наибольшей интенсивности процесса)? Какие еще приемы применяются для реализации принципа наибольшей интенсивности процесса?
- •59. Каталитическую конверсию оксида углерода водяным паром :
- •60. Какие приёмы используют для подавления побочных реакций и повышения селективности?
- •63. Для чего используется обратная связь(рецикл) в хтс? Что является причиной рециркуляции исходных реагентов?
12. Укажите способы регулирования производительности поршневого насоса.Напишите формулу для вычисления производительности поршневого насоса.
Ответ: Производительность.
- Для насоса простого действия за один поворот кривошипа происходит 1 акт всасывания и 1 акт нагнетания порции жидкости. При этом объём порции жидкости за 1 оборот(или ход) в идеале составляет
Vo=F*S. F=πd^2/4 – площадь поршня
- при частоте вращения кривошипа n идеальная производительность насоса
Vид.= F*S*n
- в реальных условиях работы поршневого насоса клапаны (всасыв. и нагнет.) закрываются не мгновенно, а с некоторым запаздыванием, в результате чего всасывание некоторого количества жидкости под поршень цилиндра происходит не из всасыв,а из нагнетат. трубопровода. Такая работа клапанов (с запаздыванием) приводит к уменьшению реальной производительности насоса простого действия по сравнению с идеальным.
Vреал= Vид* ŋv= F*S*n * ŋv , ŋv <1-коэф. подачи
В общем случае Vi= i* F*S*n * ŋv. i=1,3…- кратность действия
Vi=0,5 i(2F-f) * S*n* ŋv. i=2,4...
-способы регулирования производительности.
В соответствии с формулой Vреал= Vид* ŋv= F*S*n * ŋv производительность поршневого насоса можно регулировать следующими способами:
1) варьирование скорости вращения кривошипа путём установки редуктора с разными передаточными числами.
2) изменение хода поршня путём изменения положения пальца кривошипа, т. е. воздействие на r (т.к. S=2r).
3) переброска части жидкости из нагнет. трубопровода во всасывающий по обратной линии 2 с помощью задвижки 3. Но этот способ не выгоден в энергетическом плане: происходят безвозвратные потери на повышение давления той части жидкости , кот возвращается по обратной линии во всас трубопровод . Способ применяется лишь при малом изменении производительности. 1-насос, 2-обратная линия,3-вентиль.
Ни в коем случае нельзя регулировать производительность поршневого насоса задвижками на всас и нагнет линиях. Потому что:
Этот способ не позволяет регулировать произ-ть за 1 акт подачи. Насос будет всасывать и выталкивать одно и то же количество жидкости.
Может привести к большим неприятностям. При регулировании задвижкой на всас линии возможно понижение Р под поршнем, а значит, и вскипание жидкости с соответствующими этому гидравлическими ударами. При регулировании на нагнет линии возникает большое давлении до задвижки, сл-но, м. порвать линию.
13. От чего зависит развиваемый напор поршневого насоса? Приведите графическую характеристику зависимости напора от производительности насоса H = ƒ (V)
Ответ:Зависимость между напором Н и производительностью насоса V при постоянной частоте вращения называют частной характеристикой поршневого насоса. Как следует из самого принципа работы поршневых насосов, их производительность зависит не зависит от напора, поскольку за один акт насос всасывает или выталкивает совершенно определенный объем жидкости(в идеальном случае V0=FS), а число таких актов однозначно связано с числом оборотов (ходов) n в единицу времени. Поэтому теоретическая характеристика поршневого насоса в координатах Н-V – вертикаль с постоянной абсциссой, отвечающей производительности насоса (линия 1). Реальная характеристика насоса обнаруживает некоторое отклонение от вертикали (линия 2): сростом Н производительность V несколько понижается. Иногда это объясняют сжимаемостью жидкости при повышении напора, однако этот эффект может сказаться лишь при очень высоких давлениях. Основная причина – понижение коэффициента подачи ŋv : с увеличением Н все большая доля жидкости возвращается обратно из-за запаздывания клапанов в период их закрытия. Напор зависит от перепада давлений в емкости 1 и 2, от величины потерь на всасывающей и нагнетательной линии, от геометрических высот hгв всасывающей и hгн нагнетательной.
Напор, развиваемый насосом Н=Нг+(Р2-Р1)/2 + Нп затрачивается на подъём жидкости на высоту Нг, на преодоление разности давлений (Р2-Р1) и гидравлического сопротивлениях в трубопроводах Нп, (давления (Р2-Р1) в расходном и приёмном резервуарах).
1. Работа насоса зависит от того, через какой трубопровод он прокачивает жидкость. Чем больше сопротивление трубопровода( большая длина, мал диаметр, много местных сопротивлений и т.п), тем больший напор будет развивать насос для подачи заданного потока жидкости.
2. Поршневой насос, в принципе, может развивать любой напор (ограничение связано лишь с мощностью двигателя и механической прочностью насоса).
Поэтому поршневой насос развивает напор, определяемый характеристикой трубопровода( линия 3); рабочая точка насоса М-линия на пересечении характеристик насоса (линия 2) и сети (линия 3). Линия1- теорет. Хар-ка насоса. Линия2-реальная (с учётом коэф подачи).
14. Для чего используется работа центробежных насосов по параллельной схеме? Поясните, как строится рабочая характеристика H = ƒ (V) параллельно работающих насосов.
Ответ:
1-хар-ка трубопровода
2-хар-ка одного насоса
3-хар-ка 2х параллельно работающих насосов
Работа насосов по параллельной схеме используется в том случае, когда требуемые величины производительности или напора не могут быть обеспечены одним насосом. Характеристика 2х параллельно работающих насосов может быть построена путем удвоения производительности одного насоса при каждом из рабочих напоров. Однако реально происходит увеличение, но не удвоение производительности. Это происходит из-за того, что при увеличении производительности возрастает и гидравлическое сопротивление трубопровода, и для его преодоления установка должна развивать больший напор, чем один насос. Как следствие, падает производительность.