化工原理复习题答案
一、术语解释
1. 单元操作: 在各种化工生产过程中，除化学反应外的其余物理操作称为单元操作。包括
流体的流动与输送、沉降、过滤、搅拌、压缩、传热、蒸发、结晶、干燥、精馏、吸收、萃取、冷冻等。
2. 真空度： 当被测流体的绝对压强小于外界压强时，用真空表进行测量。真空表的读数
表示被测流体的绝对压强低于当地大气压强的数值，称为真空度，即： 真空度=大气压强—绝对压强= —表压强。 3. 牛顿流体： 凡遵循牛顿黏性定律???du的液体为牛顿型液体，所有气体和大多数液dy4. 5. 6. 7.
8. 9.
体为牛顿液体。
层流流动： 是流体两种流动形态之一，当管内流动的Re 小于 2000时，即为层流流动，此时流体质点在管内呈平行直线流动，无不规则运动和相互碰撞及混杂。
理想流体： 黏度为零的流体。实际自然中并不存在，引入理想流体的概念，对研究实际流体起重要作用。
泵的特性曲线：特性曲线是在一定转速下，用常温清水在常压下测得。表示离心泵的压头、效率和轴功率与流量之间的关系曲线。
流体边界层：速度为u的均匀流平行经过固体壁面时，与壁面接触的流体，因分子附着力而静止不动，壁面附近的流体层由于粘性而减速，此减速效应将沿垂直于壁面的流体内部方向逐渐减弱，在离壁面一定距离处，流速已接近于均匀流的速度，在此层内存在速度梯度，该薄层称为流体边界层。
泵的工作点：管路特性曲线和泵特性曲线的交点。
泵的安装高度：泵的吸入口轴线与贮液槽液面间的垂直距离（Zs，m）
Pa?Psus2Zs???Hfs(m) 泵的安装高度直接影响泵的吸液能力 。
?g2g10. 泵的压头：也称泵的扬程。是泵的主要性能参数之一，是泵给予单位重量（N）液体的
?p?u2有效能量，以H表示，其单位为m。H??z???Hf(m)。
?g2g11. 边界层分离：当物体沿曲面流动或流动中遇到障碍物时，不论是层流还是湍流，会发生
边界层脱离壁面的现象。 12. 完全湍流区：??Re曲线趋于水平线，即摩擦系数?只与?d有关，而与Re准数无关的一个区域，又hf与u2成正比，所以又称为阻力平方区。 13. 风压：风压是单位体积的气体流过风机时所获得的能量，以HT表示，单位为J/m3（Pa）。
由于HT的单位与压强单位相同，故称风压，风压单位习惯上用mmH2O表示。
14. 沿程阻力：是流体流经一定管径的直管时，由于流体摩擦而产生的阻力。其阻力大小与
Lu2(J/kg)。 路径长度成正比。由范宁公式计算：hf??d215. 局部阻力：主要是由于流体流经管路中的管件、阀门及截面的突然扩大或缩小等局部地
方所引起的阻力。
16. 当量直径：非圆形管的直径采用4倍的水力半径来代替，称当量直径，以de表示，即
de=4 rH =4x流通截面积/润湿周边长。 17. 汽蚀现象：由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体的温度下的饱和蒸
汽压时液体汽化，气泡形成、破裂等过程中引起的剥蚀现象。
18. 滤饼：在过滤操作中，被截留在过滤介质上方的由固体颗粒堆积而成的床层称为滤饼。
滤饼是其本身起过滤作用的过滤操作产物，随操作进行，滤饼厚度增加。 19. 助滤剂：为了减少可压缩滤饼的流动阻力，有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另
一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上，以形成疏松饼层，使滤液得以流畅。这种预混或预涂的粒状物质称助滤剂。
20. 床层空隙率：单位体积床层中的空隙体积，表示床层的疏密程度。
i. 床层空隙率? =（床层体积—颗粒体积）/床层体积。 21. 过滤速度：单位时间通过单位过滤面积的滤液体积u??pcdV（m/s）?5?2(1??)2?LAd??3（过滤速率：单位时间的滤液体积）。
22. 自由沉降：粒子浓度较低时，颗粒间无相互干扰且不受器壁影响的沉降。 23. 过滤常数：由物料特性及过滤压强差所决定的常数。 24. C过滤介质：过滤介质是滤饼的支承物，它应具有足够的力学强度和尽可能小的流动阻
力，同时，还应具有相应的耐腐蚀性和耐热性。 25. 过滤介质当量滤饼厚度：Le?相应的滤液体积之比）。
26. 分离因数：离心力与重力（UT2/Rg）之比，以Kc表示。
27. 过滤介质：过滤介质起着支撑滤饼的作用，对其基本要求是具有足够的机构强度和尽可能小的流动阻力，同时，还应具有相应的化学稳定性、耐腐蚀性和耐热性。 28. 对流传热系数：???VeA（Ve：过滤介质的当量滤液体积，?：滤饼体积与
dQ(W/m2??C)其物理意义为单位时间内，壁面与流体的温差?tdS为1 0C(K)时，单位面积的传热量。是表明对流传热强度的一项特性值。
29. 导热系数：数值等于单位温度梯度单位面积上所传导的热量，是表示物质导热能力的物
性参数，单位为W/（m.0c），其随物质的组成结构、密度、湿度、压强和温度而变化。
由傅里叶定律
??dQ。 ?tdS?n30. 黑体：能完全吸收辐射能，即吸收率A=1的物体，称为黑体或绝对黑体。 31. 白体：能全部反射辐射能，即反射率R=1的物体，称为镜体或绝对白体。
32. 透热体：能透过全部辐射能，即透过率D=1的物体。一般单原子气体和对称的双原子
气体是为透热体。 33. 灰体：凡能以相同的吸收率且部分地吸收由0到无穷所有波长范围的辐射能的物体。灰
体的吸收率不随辐射线的波长而变，是不透热体。灰体是理想物体，大多数的工程材料都可视为灰体。
34. 总传热系数：K?1单位为W/（m2、0C）物理意义为间壁两侧
dSbdSdS???idSi?dSm?odSo流体温度差为1 0C(K)时，单位时间内通过单位间壁面积所传递的热量。 35. 热阻：
ddbd11?o?Rsio?o?Rso?(m2??C/W) Ko?ididi?dm?oi. 总热阻等于两侧流体的对流传热热阻、污垢热阻及管壁热传导热阻之和
36. 黑度：灰体的辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比（E/Eb），用? 表示。 37. 牛顿冷却定律：即对流传热速率方程，表示为dQ??(tw?t)dS。
38. 斯蒂芬-波尔茨曼定律：表明黑体的辐射能力仅与热力学温度的四次方成正比。其表达
?T?式为：Eb??T4?Co?。 ?（?为黑体的辐射常数，C0为黑体的辐射系数）
?100?39. 膜状冷凝：若冷凝液能够湿润壁面，则在壁面上形成一层完整的液膜，称膜状冷凝。 40. 克希霍夫定律：表明任何物体的辐射能力和吸收率的比值恒等于同温度下黑体的辐射能
力，即仅和物体的绝热温度有关。其数学表达式为：
4E1E2E??????Eb?f?T?。 A1A2A41. 普朗克定律：表示黑体的单色辐射能力 随波长和温度变化的函数关系。根据量子理论
推导出其数学表达式为：Eb??c1??5ec2?T(W/m3)（T为黑体的热力学温度K，e自然对
?1数的底数，C1、C2 为常数）。
42. 单效蒸发：直接将二次蒸汽冷凝，不利用其冷凝热的操作称单效蒸发。 43. 多效蒸发：将上一操作中的二次蒸汽引到下一蒸发器作为加热蒸汽，以利用其冷凝热的
串联蒸发操作称多效蒸发。
44. 生蒸汽：用作蒸发操作中的热源 的新鲜饱和水蒸气。
45. 蒸发器的生产强度： 指单位传热面积上单位时间内蒸发的水量，用U表示，单位为
Kg/（m2.h）即 U=W/S 。蒸发强度是评价蒸发器优劣的重要指标。
46. 单位蒸汽消耗量：蒸发1Kg水分时加热蒸汽的消耗量，单位为Kg/Kg。是衡量蒸发装
置经济程度的指标。
47. 蒸发量：蒸发量W=F（1—X0/X1）单位Kg/h。其中F为原料液的流量Kg/h，X0为原
料液的质量分数，X1为完成液的质量分数。 二、填空题
1. 泵的主要性能参数包括（流量）（压头）（轴功率）（效率）（转速）五个参数。 2. 泵按其工作原理和结构特征可分为（叶片式）（容积式）（其他）。 3. 传热的基本方式有（传导）（对流）（热辐射）三种。 4. 按度量压力的基准的不同，压力有三种不同的名称，即（表压强）（绝对压强）（真空度）。 5. 计算局部阻力的方法有（阻力系数法）和（当量长度法）两种方法。
6. 管类流体流动时，在摩擦系数图的湍流区，摩擦系数λ与（相对粗糙度）和（雷诺数）
有关。
7. 流体在管类作湍流流动时，从管中心到管壁的流体层可以分为（主流层）（缓冲层）（层
流内层）。
8. 离心泵的流量调节一般有三种方法：（改变阀门开度）（改变泵的转速）（改变叶片直径）。 9. 测量流量及流速的常用仪器有（测速管）（孔板流量计）（粒子流量计）等几种。 10. 牛顿冷却定律的数学表达式为（11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.
dQ??(tw?t)dS）
，对流传热系数的单位为（w/c
㎡ ·℃）。
雷诺实验揭示了流体流动有（层流）和（湍流）两种截然不同的的流动类型。 离心泵的特性曲线由（η-Q）（H-Q）（N-Q）三条曲线组成。
离心泵的压头是泵给予（单位重量流体）的有效能量，它的单位是（M）。
离心泵安装在一定管路上，其工作特点是（泵特性曲线）和（管路特性曲线 ）的交点。 离心泵的安装高度超过（允许安装高度）时，离心泵可能发生（气蚀）现象。 由流体在管内流动阻力的外因不同，可分为（直管）和（局部）两种阻力。 离心泵一般用（阀门）调节流量，容积式泵一般用（旁路调节）调节流量。 工业上过滤压力差可来源于（悬浮液本身的液柱压强差）（在悬浮液表面加压）（利用离心率）（过滤介质下方抽真空）四个方面。
按过滤推动力的不同，过滤操作可分为（重力过滤分离）（离心过滤分离）（加压过滤分离）（真空过滤分离）。
典型过滤的操作程序可分为（过滤）（滤饼洗涤）（滤饼干燥）（滤饼卸除）四个阶段。 在过滤操作中，除恒压过滤以外，还有（恒速过滤）和（先恒速后恒压过滤）。 常见的管式换热器有（蛇管式）（套管式）（管壳式换热器）等几种类型。 对流传热可用（牛顿冷却）定律来描述，其表达式为（Q=αs Δt ），对流传热系数的单位为（w/c㎡ ·℃）。
一套管式换热器，在其他条件不变的情况下，增加一侧的流速，其传热速率一般应（增大），因为（对流传热系数增大）。
25. 总传热速率方程为（K=Q/sΔt），平均温度差计算式为（?tm??t2??t1）。 ?t2ln?t126. 在辐射传热中，同一温度下物体的（吸收率）和（黑度）在数值上是相等的 。 27. 板式换热器的金属板面冲压成凸凹波纹，其作用是（使流体匀速流过板面）（增加传热
面积）（促使流体湍流，有利于传热）。
28. 列出三种常见的过滤设备的名称（板框压滤机）（加压叶滤机）（转简真空过滤机）。 29. 过滤介质按其形态可分为（组织介质）（堆积介质）（多孔固体介质）三种类。
30. 在饼层过滤之初，过滤介质上可能发生（架桥）现象，通常只有在（滤饼）形成之后才
能进行有效过滤。
31. 板框压滤机的基本过滤单元由（洗涤板）（过滤板）（滤框）。
2q?2qeq?K?）
32. 恒压过滤方程式为（，K称为（过滤常数）。
33. 压缩机理想工作循环的四个过程（吸气）（压缩）（压缩）（排气）。 34. 根据分离方式，离心机可以分为（过滤式）（沉降式）（分离式）三种基本类型。
35. 低黏度流体在圆形直管内强制湍流时的对流传热系数关联式为
（Nu?0.023Re0.8Prn），普兰特准数为（Pr?cp??）。
36. 常见板式换热器有（夹套式）（板式）（螺旋板式）等几种类型。
37. 沉降是利用（分散相和连续相）的密度差异，使（分散）相对于（连续相）运动而实现
分离的操作，按其作用了分为（重力沉降）（离心沉降）。
38. 重力沉降设备的理论生产力只与（沉降速度）和（沉降面积）有关。 39. 间壁式换热器从构造上可分为（管式）和（板式）两大类。 40. 蒸发装置的温差损失由（溶液蒸汽压下降）（加热管内液柱）（管路流动阻力）三方面引
起。
41. 蒸发器主要有(加热室)和（分离室）两部分组成。
42. 蒸发操作得以持续进行的条件为（热能的连续供应）和（二次蒸汽的不断排出）。 43. 试列举四种常见蒸发器的名称(中央循环管式蒸发器)(悬框蒸发器)(外热式蒸发器)(强制
循环蒸发器)。
44. 多效蒸发操作流程，按加料方法的不同有（并流加料）（逆流加料）（平流加料）三种不
同的操作方式。
45. 蒸发器常见的类型有（非膜式）（膜式）（直接加热）等。
46. 升膜式蒸发器的液膜式是在蒸发器的底部由（二次蒸汽）带动上升，降膜式蒸发器的料
液分布器的作用是（使溶液在壁上均匀布膜）和（二次蒸汽由加热管顶端直接窜出）。 47. 蒸发器加热蒸汽的热量可能用于（加溶液加热至沸点）（将水分蒸发为蒸汽）（向周围散
失的热量）。
48. 板框式压滤机的洗涤流程长度是过滤的约（2倍），洗涤速率是过滤终了时速率的（1/4） 49. 旋风分离器的圆筒直径越大，（临界粒径）也愈大，即分离效果愈差，若气体处理量很
大，宜将多个小尺寸的旋风分离器（并联）使用，以维持较高的分离效率。 50. 随传热温差的增大，大容器内液体沸腾要经历（自然对流）（泡状沸腾）（膜状沸腾）（稳
定膜状沸腾）四个阶段。
51. 具有热补偿作用的列管式换热器有（固定管板式）（U形换热器）（浮头式换热器）等形
式。
52. 应用对流传热系数关联式时，需要注意关联式的（定性温度）（特化尺寸）（应用条件）。 53. 提高总传热系数的方法有（减小管壁厚度）（增加湍流程度）（除污垢）等。
Q?54. 单层平壁热传导计算式为（三、简述题
?Sb(t1?t2)?t1?t2?t?bRR??b?）?S），其传热热阻为（。
1. 写出柏努利方程并说明其表达的意义
柏努利方程：
意义 1）不可压缩理想流体稳定流动的不同形式机械能互相转化和总机械能守恒。
2）不稳定流动系统的任一瞬间，柏努利方程式成立。
3）可压缩流体：若两截面间的压强变化小于原来的20% [(p1 － p2)/ p1 ＜20 %]，可用柏努利方程式。ρm= (ρ1+ ρ2)/2
p1pgz1?gz2?24）当流体静止时：u=0，流体静力学基本方程： ?upugz1??1?We?gz2?2?2??hf?2?2p122??
5）理性流体在管路中作定态流动而又无外功加入时，在任一截面上单位质量流体所具
2gz?u/2?p/??常数，即各种机械能之间可以相互转有的总机械能相等，即
化。而其总量不变。
6）若有外功加入并由能量损失，下游截面的机械能总量之差为
（We-?hf）。
2. 试述流体边界层的形成、发展及分离。
答：如图所示，受壁面影响而存在速度梯度的流体层称为流体边界层。
当流体沿曲面流动或流动中遇障碍物时（如图所示），不论是层流或湍流，会发生边界层脱离壁面的现象。其中，C点为分离点；C-D为分离面。
边界层分离后出现流体空白区，回流形成涡流。在涡流区，由于流体质点的碰撞和混合而消耗大量能量。由物体表面形状造成边界层分离而引起的流动阻力和能量损耗，称为形体阻力（局部阻力）。凡是流道发生突然改变时，都会发生边界层分离引起机械能损失，需要避免或减少。
3. 试简述离心泵的主要性能参数及离心泵的性能特点
答：主要参数包括压头(扬程)、流量、转速、功率和效率，是表示泵特性的指标
泵的压头(H)：泵的压头也称泵的扬程，是泵给予单位重量 (N)液体的有效能量，其单
位为m。泵的压头表现为： (1)将液体的位压头提高 Δz； (2)静压头提高 (pD－pa)/ρg； (3)抵偿了吸入管路的压头损失∑hfs和排出管路的压头损失∑hfD
泵的流量Q(Vs)：泵在单位时间内排出的液体体积，单位为m3/s (m3/h)
泵的功率和效率：有效功率（Ne） ：单位时间内液体流经泵后实际所得到的功
WV?HVs?gHVs?
Ne?es??(kW)10001000102
轴功率（N） ：泵轴从电动机得到的实际功率，因容积损失，水力
损失和机械损失，轴功率＞有效功率
效率（ η ） ：泵的有效功率与轴功率之比η=Ne/N= 60～90％
NWV?HVs?gHVs?
??e?es?? N1000N1000N102N4. 何为泵的工作点，泵的工作点应在什么范围较合适？
答：泵的特性曲线（H-Q曲线）是泵本身所固有的性能关系曲线，它与管路系统无关。但是，液体输送系统是由泵和管路系统所组成，当泵与一定的管路系统相连接并运转时，泵和管路相互制约，实际的工作压头和流量不仅与泵本身的性能有关，还与管路特性有关。
管路特性曲线就是在管路条件下（即管路进出口压强，扬升高度，管长，管径，管件形式、大小个数，阀门开启程度等）一定的情况下，管路中被输送液体的流量与流过这一流量所必需的外加能量的关系。在输送系统取截面并列柏努利方程可得：
?p?u2He??z???Hf
?g2g若流体在管路中的流动进入阻力平方区，?为常数，可得管路特性方程（抛物线方程）:
He?K?BQ2
在同一图上画出泵的特性曲线和管路特性曲线，交点为泵的工作点。该点既符合泵的特性曲线，又满足管路特性曲线。
使工作点恰好位于该泵最高效率点附近范围内，这是选泵的主要原则。
5. 离心泵和容积式泵的性能特点及操作要点有何不同？
答：1）根据如图所示的离心泵特性曲线，由压头H-流量Q曲线可知,离心泵有随着流量Q增大，压头H缓慢减少的性能特点。操作时可在排出管路安装阀门来调节流量，如此调节流量，离心泵压头变化不大。由轴功率N-流量Q曲线可知，当流量Q=0时，离心泵轴功率最小，因此离心泵启动时，应关闭出口阀门，以避免电机启动时过载。
2）容积式泵的理论流量为常数，压头-流量特性曲线为铅垂线（如图所示），即容积式泵的流量与压头没有直接关联泵所发出的压头大小取决于泵外系统的需要。因为容积式泵流量的恒定不变，如果采用出口阀门来调节流量，则在阀门关小的同时，压头随之升高至泵的强度和原动机功率所不能允许的程度，以致最后引起破坏。所以容积式泵一般采用安装支路来调节流量，而且启动时也不能关闭出口阀门。
6. 画图说明悬浮液过滤操作的基本原理及有关操作的名称术语。
答：
7. 试以常用过滤设备为例，解释和说明典型过滤操作的4个阶段。
8. 试述过滤介质的作用及对其性能的基本要求和常见种类。
答: 过滤介质是滤饼的支承物，它应具有足够的机械强度和尽可能小的流动阻力，同时应具
有相应的耐腐蚀性和耐热性。
1) 织物介质(滤布) ：棉、毛、丝、麻等天然纤维及合成纤维制成的织物，
以及由玻璃丝、金属丝等织成的网，能截留颗粒的最小直径为5～65μm。
织物介质在工业上应用最广泛。
2) 堆积介质： 由各种固体颗粒(细砂、木炭、石棉、硅藻土)或非编织纤维等
堆积而成，多用于深床过滤中。
3) 多孔固体介质：是具有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料
及多孔金属制成的管或板，能拦截1 ～ 3μm的微细颗粒。
9. 何谓旋风分离器的临界粒径，为什么要用小尺寸旋风分离器。
临界粒径：理论上能被完全分离的最小颗粒直径，它是判断旋风分离器分离效率的重要依据之一。
若某种颗粒所需的沉降时间正好等于停留时间，该颗粒（最小）的直径即为临界粒径。
9?B dc??Ne?sui
由于整个进气宽度B与圆筒直径D成正比，故D愈大，dc也愈大，即分离效果愈差。所以，一般旋风分离器的尺寸均不大。若气体处理量很大，宜将多个小尺寸的旋风分离器并联使用，以维持较高的分离效率。
10. 简述影响对流传热系数的因素及求取对流传热系数的方法。
答：对流传热系数?是表明对流传热强度的一项特性值，它不是流体的物性，但与流体的物性及其它众多因素有关。对流传热系数?的单位为W/(m2·℃)，其物理意义为单位时间内，壁面与流体的温差为1℃(K)时，单位面积的传热量。
????dt???dt???????
tw?t??dy?w?t?dy?w?影响因素： 1）流体种类：液体，气体，蒸汽；
2）流体性质：ρ，cp，λ，μ； 3）流体流动状况：与u有关（Re）； 4）流体对流状况：自然，强制；
5）传热壁的形状，位置及大小，(管，板，管束）水平或垂直放置； 6）相变化的情况。
11. 在套管换热器内两流体均变温，试比较逆流传热与顺流传热的差异。
答：
12. 试述影响换热器传热能力的因素及提高传热的方法途径。
答：传热的强化途径
1）增大传热面积S：采用翅片或螺旋翅片管；
2）增大传热温差Δtm：受工艺条件限制，采用逆流； 3）提高K（减小热阻）：①减小管壁厚；增大λ②增加湍流程度，增大?值，③清除污垢。
ddbdo11?o?Rsio? ?Rso?Ko?ididi?dm?o
13. 简述大容器内液体沸腾的过程与状态。
14. 试述逆流高位冷凝器的原理，为何必须有一定高度的气压管。
15. 试分别解释三个以上传热系数。
答：导热系数：在数值上等于单位温度梯度下的热通量，因而导热系数表征了物质导热能力的大小，是物质的基本物理性质之一，其值与物质的形态、组成、密度、温度等有关。
???dQdSdQ??
?t?t?ndS?n对流传热系数：在数值上等于单位温度差下，单位传热面积的对流传热速率，它反映了对流传热的快慢，?愈大表示对流传热愈快。
????dt???dt???????
tw?t??dy?w?t?dy?w?总传热系数：表示单位传热面积，冷、热流体单位传热温度下得传热速率，它反映了传热过
程的强度。
ddbd11 ?o?Rsio?o?Rso?Ko?ididi?dm?o16. 画出三效逆流式蒸发的操作流程示意图并说明其操作特点。
答：蒸汽和溶液流动方向相
反：原料液由末效进入，用泵依次输送至前效，完成液由第一效底部取出。加热蒸汽流向仍是由第一效顺序至末效。 优点：溶液的浓度沿着流动方向不断提高，同时温度也逐渐上升，因此各效溶液的粘度较为接近，使各效的传热系数大致相等。 缺点：效间的溶液需用泵输送，能量消耗较大；各效的进料温度均低于沸点，与并流法相比，产生的二次蒸汽量较少。 适于处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液，不宜处理热敏性溶液。
17. 何谓蒸发装置的温差损失，试述引起温差损失的三种原因。
答：温度差损失：
1. 因溶液蒸气压下降而引起的温度差损失Δ′
溶液的沸点升高主要与溶液类别、浓度及操作压强有关，一般由实验测定。常压下某些
无机盐水溶液的沸点升高与浓度的关系见附录二十一。 有时蒸发操作在加压或减压下进行，因此必须求出各种浓度的溶液在不同压强下的沸点升高。当缺乏实验数据时，可以用下式估算，即：
Δa′---常压下由于溶液蒸气压下降而引起的沸点升高，℃
????f?af---校正系数，无因次
校正系数的经验计算式为： 0.0162(T??273)2f? r?T′----操作压强下二次蒸汽的温度，℃
r′----操作压强下二次蒸汽的汽化热，kJ/kg
此外，也可从杜林线图查出操作压强下溶液的沸点，然后再算出因溶液蒸气压下降而引起的沸点升高，也即温度差损失。
2．因加热管内液柱静压强而引起的温度差损失Δ″
液体的沸点随它所处的液层深度而逐渐加大。一些蒸发器的加热管内有一定高度的液层，故液体的沸点由液面向底部逐渐加大，液层内部沸点与表面沸点之差称为因液柱静压强而引起的温度差损失。 Δ″值沿液层高度而变，为了简便，计算时以液层中部的平均压强pm及相应的沸点t pm为准： p′—液面的压强，即二次蒸汽的压强，Pa
?glpm?p??l —液层深度，m
2
因液柱静压强而引起的温度差损失：
t pm—液层中部的纯水沸点，℃
?????tpm?tptp′—与二次蒸汽压强p′相对应的水的沸点，℃
3. 由于管路流动阻力而引起的温度差损失Δ′″
二次蒸汽因管道流动阻力，其流动后压强稍有降低，温度也相应下降，一般约降1～1.5℃，致使后效的有效温度差损失，其计算相当繁琐，一般取： Δ′″≈ 1～1.5℃
（三）蒸发器的总温度差损失 蒸发器内的总温度差损失：
??????????????
18. 简述标准式蒸发器的结构，蒸发原理及特点。
答：主体结构：下部加热室和上部分离室(又称二次蒸汽室)加热室直立管束 管径：25～75mm，长度：1～2m(长径比为20～40)
中央循环管截面积：加热管总截面积的40%～100%
管束内单位体积溶液的受热面大于粗管内的，即前者受热好，溶液汽化得多，因此细管内的溶液含汽量多，致使密度比粗管内溶液的要小，这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的
循环运动，故粗管除称为中央循环管外还称为降液管，细管称为加热管或沸腾管。
中央循环管式蒸发器------“标准蒸发器”，具有溶液循环好、传热速率快等优点，同时由于结构紧凑、制造方便，应用十分广泛。 由于结构的限制，循环速度一般在0.4～0.5m/s以下；加热管内溶液接近完成液浓度（粘度大、沸点高）；加热室不易清洗。
适用于蒸发结垢不严重、有少量结晶析出和腐蚀性较小的溶液。传热面积可高达数百平方米，传热系数为600～3 000W／(m2·℃)。
19. 简述升膜式蒸发器的结构、原理和使用特点。
答：升膜蒸发器
加热室由单根或多根垂直管组成，加热管长径比为100～150，管径在25～50mm之间。原料液经预热达到沸点或接近沸点后，由加热室底部引入管内，在高速上升的二次蒸汽带动下，沿壁面边呈膜状流动、边进行蒸发，在加热室顶部可达到所需的浓度，完成液由分离器底部排出。二次蒸汽在加热管内的速度不应小于l0m/s， 20 ～ 50 m/s ，减压下可高达100～160m/s或更高。
适用于处理蒸发量较大的稀溶液以及热敏性或易生泡的溶液；不适用于处理高粘度、有晶体析出或易结垢的溶液。
化工原理复习题答案(2)
