查阅“化工工艺设计手册”,可知:一般工业用水在管中的流速要求在10m/s左右,低压蒸汽流速 为20m/s左右 A·U=m·即 式中A为管道截面积,D为管径,U为流速,V为比容。 4m· 冷水管径D=(4x8954×1003×10-3)2 0.056m 3.14×1.0×3600 按照管道规格尺寸,选取D50的冷水管道 蒸汽管径 4×781.8×606×10 =0.092m 3.14×20×3600 选取DN100的蒸汽管道 14.用液体输送泵,将温度为25℃的水,从0.Mpa加压到10Mpa,进入锅炉去产生蒸汽,假设加压 过程是绝热的,泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的06,求需要的功为多少? 解:按题意,稳流过程中Q=0,忽略动能和势能的影响,ΔH=W 由热力学基本关系式可知,dH=TS+dP 对绝热可逆过程,即等熵过程,dS=0 AH=wc=W,,水可近似为不可压缩液体 W=(P2-P)=10029×103×(1.0-0.1)×10°=9026J·kg 9026 实际功率W=06 15试求将1kg,0.6MPa的空气,按如下条件变化时的热量变化,以及有效能变化。取环境温度为25℃ (298K)。 (1)等压下由38℃加热至30℃; (2)等压下由30℃冷却至170℃ 解:由空气的T-S图可查得06MPa下各温度状态的焓及熵值如下: -38℃(235K),H1=11620J·morl S1=104J·mor·Kl 30℃(303K),H2=13660.J·mor 170℃(103K),H2=7440J·mor1 S3=77J·mor·K (1)等压加热热量△=如×(1360-11620)=70.3 29 有效能变化52 查阅“化工工艺设计手册”，可知：一般工业用水在管中的流速要求在 1.0m/s 左右，低压蒸汽流速 为 20m/s 左右。 则 AU = m V 即 式中 A 为管道截面积，D 为管径，U 为流速，V 为比容。 1/ 2 4         = U m V D  冷水管径 D 0.056m 3.14 1.0 3600 4 8936.4 1.0043 10 1/ 2 3 =              = − 按照管道规格尺寸，选取 DN50 的冷水管道。 蒸汽管径 D 0.092m 3.14 20 3600 4 781.8 606 10 1/ 2 3 =              = − 选取 DN100 的蒸汽管道。 14．用液体输送泵，将温度为 25℃的水，从 0.1Mpa 加压到 1.0Mpa，进入锅炉去产生蒸汽，假设加压 过程是绝热的，泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的 0.6，求需要的功为多少？ 解：按题意，稳流过程中 Q=0，忽略动能和势能的影响，ΔH=-Ws 由热力学基本关系式可知，dH=TdS+VdP 对绝热可逆过程，即等熵过程，dS=0  = = H vdp W  s r, ，水可近似为不可压缩液体， 3 6 1 , 2 1 ( ) 1.0029 10 (1.0 0.1) 10 902.6 W V P P J kg s r − − = − =   −  =  实际功率 1 1504.3 0.6 902.6 − Ws = = J  k g 15.试求将 1kg，0.6MPa 的空气，按如下条件变化时的热量变化，以及有效能变化。取环境温度为 25℃ （298K）。 （1）等压下由-38℃加热至 30℃； （2）等压下由 30℃冷却至-170℃。 解：由空气的 T—S 图可查得 0.6MPa 下各温度状态的焓及熵值如下： -38℃（235K），H1=11620 J·mol-1 S1=104 J·mol-1·K -1 30℃（303K），H2=13660 J·mol-1 S2=111 J·mol-1·K-1 -170℃（103K），H3=7440 J·mol-1 S3=77 J·mol-1·K -1 （1）等压加热热量 Hp (13660 11620) 70.3k J 29 1  =  − = 有效能变化