（1）管道中水的流动类型；
（2）管道内水保持层流状态的最大流速。 解：
（1）管道中水的流动类型 Re=duρ/μ 已知：d=25mm=0.25m u=1.5m/s ρ=10001000Kg/m
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μ=10m·s 带入上式得
Re=duρ/μ=0.25×1.5×1000/10=3.75×10 因为Re=3.75×10>4000,所以管内水的流动属于湍流 （2）管道内水保持层流状态的最大流速
层流时的最大雷诺数为Re=2000 即：
Re= duρ/μ=2000
则要求的层流时的最大流速
u= Reμ/dρ=2000×10/0.025×1000=0.08m/s
4.有一台换热器由3400根φ25×2.5mm，长6m的无缝钢管组成，用做冷却器。管内走比热C=4.2KJ/Kg。流量为258Kg/s，进口温度为330K。出口温度为310K的溶液。管外走进口温度为285K，出口温度为300K的冷
2
却水，设已知换热器的总传热系数K=658W/m·K，请问该换热器能否使用？ 解：
（1）首先计算现有换热器换热面积：
A=nπDI=3400×3.14×0.00225×6=1442 m (2)计算换热器的热负荷：
Q=258×4.2×10×（330－310） =21672KW
（3）按逆流换热求出平均温差：
330K→310K
300K→285K 30K 25K
△t=(30－25)/In(30－25) =27.42K
(4)算出所需换热面积：
A=Q/K·△t=21672×103/657×27.42=1203M2 生产中对理论数值加安全系数18% Aˊ=1203×（1＋0.18）=1420 因为实有面积1442 m2>1420 m2
所以该换热器可用
5．一台压缩机每小时吸入288.6的空气4500立方米，已知当地当时的大气压为1×10，压缩后的压强为4×10，多变指数为=1.3。计算气体排出时的温度和压缩机所需要的理论功率？ 解：
已知：V1=4500/3600=1.25m3/s
P1=1×105Pa m=1.3 P2=1×105Pa T1=288.6K ∵T2= T1(P2/ P1)( m-1)/m
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4
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4
3
∴T2=288.6×(4×105/1×105) ( 1.3-1)/1.3
=398.3K m P2
又∵ P1 Q1[( ) ( m-1)/m －1 ] m-1 P1
5
∴N理=1.3/(1.3－1)×1×105×1.25×[(4×10/1×105) ( 1.3-1)/1.3]
5
=2.06×10W=206KW
该压缩机气体排出温度为398.3K,理论功率为206KW。
6．有一台喷射泵，每小时消耗293的水10立方米。进入喷射前的进口管内径为53，进口处绝对压强为248.5，喷射出口的内径为13，当时的大气压为101.3，计算该泵的理论形成的真空度？ 解：已知：P1=248.5Kpa=248.5×103Pa P水=1000Kg/m3
∵u1=Q/3600×(π/4)d12=10/3600×(3.14/4)×0.0532=1.26m/s u2= u1(d1/ d2)2=1.26×(0.053/0.013)2=20.9m/s 又∵P2= P1＋ρ(U12＋U22)/2
=248.5×103＋1000×(1.262－20.92)/2=30.9Kpa ∵真空度=大气压－绝对压强 ∴真空度=101.3－30.9=70.4 Kpa 所以，该真空喷射泵的理论真空度为70.4 Kpa。
7．一定量的液体在圆形直管内滞流流动，若管长及液体物性不变，而管径减至原有的1/2，问，因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍？
解：∵d1/ d2=1/2 u1/ u2=4 ∵滞流 ∴λ=64/Re
∴hf=(64μ/duρ)·(l/d)·(u2/2) ∵管长及液体物性不变，故ρμl不变 ∴hf=u/ d2·B 其中B为比例常数
∴hf2/ hf1=（u2/ d22）/（u1/ d12）= u2 d12/ u1 d22=4×4=16倍
8．某混合气体中含有20%（体积）CO2，其余为空气，混合气体温度为30℃，总压强506.6KPa，从手册中查得30℃时CO2在水中亨利系数H=1.88×105 KPa，求溶解系数H′、R、相平衡系数m，并计算100g与该气体平衡的水中溶有多少克CO2? 解：P=P总Y CO2=506.6×201.3 Kpa
∵CO2难溶于水，ρ水=1000㎏/ m3 H= H′(ρ水/M水) ∴H′= HM水/P总=1.88×105×18/1000=3384m3·Kpa/kmol ∴m=H/P总=1.88×105/506.6=371.1 ∴R=P/ H=101.3/1.88×105=5.39×10-4
∴(m/44)/(100/18＋m/44)=5.39××10 得出：m=0.132g
9.某离心泵运转时，测得排液10m/min，液体密度为720kg/m。压力表和真空表的读数分别为343kPa和180mmHg，两表测压点处的垂直距离为324mm，吸入管和排出关内径分别为400和350mm，泵的效率为80%，试求泵的实际压头。
解：
22
泵的压头即扬程为H=H压＋H真＋h＋(ω2－m1)
压力表测的表压以（米液柱）计，即 h=P/ρg
则 H压=343×10/720×9.81=48.6m
真空表测的表压以（米液柱）计： H真= ρ汞·Z汞/ρ液=13600×0.18/720=3.4m（液柱） 油在吸入管路中的流速：ω1=4Q/πd1=4×10/3.14×0.4×60=1.33m/s
22
有在排出管路中的流速：ω2=ω1×(d1/ d2)=1.33×(0.4/0.35)=1.74m/s 则泵的压头为
22
H=48.6＋3.4＋0.324＋(1.74－1.33)/2×9.81=52.4m（液柱）
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2
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3
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10.某炼油厂管式加热炉辐射室的炉管为φ127×8 mm钢管，炉管外温度为400℃，若辐射管外表面单位时间单位面积传热量为2.64×10W/ m，试问炉管内壁的温度是多少？λ
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2
炭钢
=34.89W/(m·℃)
2
解：q外=Q/ S外=[2πLλ(t1－t2)/In(D2/ D1) ]/ 2πLr2=(t1－t2)/ [ ( r2/λ)×In(D2/ D1) ]
所以：
4
t2= t1－q·（r2/λ）·In(D2/ D1)=400－2.64×10×(0.0635/34.89)×In(0.127/ 0.111) =400－393.5℃
六、案例：
1．加热炉辐射管进料泵抽空如何处理？
答：1、立即将炉温控改为手控降低炉出口温度,并加大注水量；2、分馏塔底液面立即改手控, 保持对流管走油,严防对流出口温度超标；3、.迅速关闭泵出口阀，减少封油注入量，争取恢复正常排量；4、无法恢复排量，立即启动血用泵；4、查明抽空原因,作进一步处理。 2．焦炭挥发份超过工艺卡片控制指标时如何调整？
答:1.在原有的基础上适当增加大吹汽蒸汽量；2.在原有的基础上适当延长大吹汽时间；3.联系仪表工校对炉辐射出口温度，若温度偏低时可适当提高炉出口温度；4.严格把泡沫焦分开堆放和各种不同原料泡沫焦按不同数据切割。
3．原料泵抽空如何处理？
答:1、适当降低炉温和辐射量，加大急冷油或减少蜡油抽出，维持好分馏塔底液面，严防辐射进料泵抽空和对流出口温度超标；2.原料罐没有液面或渣油突沸，则改原料泵直接抽送，按原料中断方法处理；3.原料油带汽（水），切换往复泵或停进料，离心泵抽原料罐存油；4.查明泵进口带汽原因，并处理好；5.联系调度查明原料带汽或中断原因，催促处理；6.泵故障，则换备用泵。 4．两台蜡油泵都不能运行,如何处理?
答：1、增大汽`柴油回流量,开大泵-8入口至冷-7的封油量,减少泵-12抽容-6的量；2、用泵-7抽18/1#线,甩掉换-3走甩油线,急冷油改柴油,可适当降量；3、降低蒸发段温度,提高进料位置,,控制废锅液面。 5．两台注水泵都不能运行时如何处理?
答：1、马上开大四层回流,改变进料性质；2、炉子按495℃控制；3、将注水进38根的阀门管死，加热炉注水改放空；4、加热炉注水在冷油泵房处给汽保护炉管。 6．两台汽油出装置泵都不能运行时如何操作?
答：1、炉子改烧高压瓦斯,使容-2汽油串至塔-5中,维持生产；2、注意控制系统压力,必要时,可停压缩机,增大柴、蜡油回流,降低分馏塔顶温度；3、加热炉可以适当的降低出口的温度，并适当的降量，同时操作降低蒸发温度，维持生产；4、如果泵在短时间内不能修复，则装置进行循环。 7、甩油罐补油线漏，怎样处理?
答：1、焦炭塔急冷油改换-3/1蜡油；2、把甩油罐补油线甩掉；3、液面多时，首先联系放空塔岗位，投用一组冷却器，改好甩油流程，随时可以开泵-14把油甩到放空塔。4、如果预热时甩油罐已经慢，可以将罐甩掉，用泵-14直接抽甩油罐的复线，进行塔底拿油，保证生产的正常进行。 8、装置停电时，加热炉岗位如何操作？
答：1、叁炉紧急熄火降温，防止炉管结焦。如果人员少，可直接在容-10处将去炉-1和炉-2、3的两条瓦斯总线的阀管死；之后以最快的速度将叁炉的瓦斯手阀关掉并留对角的火嘴将管线内的瓦斯烧尽。如果人员多，可以直接关瓦斯手阀并留对角的两根火；同时开压缩机室后高压瓦斯出装置阀组处的去加热炉阀和容-2处的高压串低压瓦斯阀，保证入炉瓦斯供给；2、将注水进38根手阀关死，并改放空，在冷油泵房将泵-13或泵-13/1的出口及分支注水调节阀关死；将注水扫线总阀和叁炉的注水进分支蒸汽阀打开给汽扫线。将3DS泵出入口阀关掉，联系仪表停所有冲洗油。 9、装置停电时，分馏岗位岗位如何操作？
答：1、立即将6#、7#线上泵-6与泵-7之间的连通阀打开，之后去甩油丁字阀阀处将丁字阀下面和西面的两个阀门打开；2、先将泵-7、7/1停掉，将泵-7、7/1的入口2#线和补油线阀关上，将泵-7的入口抽塔-2的阀门和出口打辐射的阀门打开并开泵向辐射进油，控制叁炉辐射量的分配保证都有量，防止炉管长时间
静止结焦；3、将泵-7/1入口抽容-1的阀门和出口去对流的阀门打开，并把管排上泵-7/1去叁炉对流的阀打开，将泵-1或泵-1/1出口阀关上，并关预热泵的预热阀。开泵-7/1抽容-1向叁炉对流进油；4、将换-4的汽油线入口（冷-2上部南端第一个）阀门关死，将换-4出口的两个阀门（去换-6和冷-2）关死。将连接在汽油出入口线上的循环水阀打开；5、将换-3的柴油改走付线关死出入口阀门。将循环水的上、下水的两道阀门分别打开。
10、焦化原料带水如何判断和处理？ 答：
现象：1、分馏塔底液面、集油箱液面发生锯齿波动；2、分馏塔顶压力锯齿波动；3、原料泵发生抽空；4、分馏塔预热段温度有下降的趋势；5、辐射进料泵抽空或半抽空。
处理：1、调节补油泵的速度减小冷料的进装置量；2、开另一台原料泵抽2#线冷渣油直接打加热炉的对流，原运行的原料可以继续运行并适当关小出口，保证两台原料泵都上量；3、联系油品调度提高进焦化装置的热渣油量，用热料来维持原料缓冲罐的液面，提高原料缓冲罐内油品的温度，减少雾沫返回分馏塔的量；4、分馏操作平衡好对流和辐射的量，控制物料平衡；5、泵房岗位适当关小辐射进料泵的出口阀，保证辐射进料泵不抽空；6、加热炉岗位根据情况调整对流和辐射量，提高注水量，必要时关部分火焰。