一、简答题1. 在设备运行的过程中自动调合系统某通道流量不能正确计量或无流量时,简述判断的要点。
设备运行的过程中自动调合系统某通道流量不能正确计量或无流量时,从以下几点进行判断:①从监控设备的流程界面上判定是具体哪个环节出了故障,包括机泵、流量计和相关自动阀门运行是否正常;②现场检查机泵和相关原料罐的出口阀门的开启是否正常,相关流程的阀门开关状态是否正常,对某通道流程的所有阀门进行单个检测,能否正常开启和关闭;③现场检查机泵运转情况,对开启设备进行测试,通过回流阀的调节观察泵的压力是否正常;④现场检查流量计运行情况,检查仪表的供电、内部状态指示灯和有无故障状态指示是否正常。
2. 润滑油过滤过程中为什么要控制适宜的过滤温度?
温度影响润滑油的粘度,低温时油品粘度大,增大过滤阻力,影响过滤速度,粘稠的油品甚至不能通过精密滤网;随着温度的升高,油品分子运动能增加,引力减少,粘度逐渐降低,高温时油品粘度很小,过滤阻力小,提高过滤速度和分离效果。随着温度的升高,加快油品氧化速度,影响油品质量。因此,要兼顾过滤效率和油品质量,控制适宜的过滤温度。
3. 简述润滑油生产装置着火时的处理方法。
润滑油生产装置着火时的处理方法如下:①迅速查清起火部位、着火物质及其来源,及时关闭阀门,切断物料;②根据火势大小,设备及管疲乏的损坏程度,应迅速果断作出是否需要紧急停工或局部紧急停工决定;③组织现场人员积极扑救;④立即打电话报警消防队;⑤防止火灾蔓延到其他装置、楼层、泵房以及操作室,配电间,排水沟和下水井等。
4. 润滑油生产中油罐跑油的处理方法。
润滑油罐跑油的处理方法如下:①立即停止进油,及时向相关部门反映情况;②按指示换入其他罐或向同品种罐倒油,同时做好记录;③确认该罐区排水阀处于关闭状态,同时封堵下水井,将油品控制在防火区域内;④切断跑油区域电源,实行交通管制;⑤通知消防、急救等相关部门做好防火救灾工作;⑥全力回收油品,协助抢修队进行油罐抢修。
5. 简述仪表冒烟的原因及处理要点。
仪表冒烟一般是过负荷,绝缘降低,电压过高,电阻变质,电流接头松动而造成虚接开路等原因,当发现后,应迅速将表计和回路短路,电压回路断开,在操作中应注意勿使电压线圈短路和电流线路开路,避免出现保护误动作及误碰接等人为事故。
6. 罐收付量差超过规定的处理要点。
①油罐收油前后要按规定认真检尺、检温;②输油完后输油管线要彻底扫线;③检查输油管线与其他管线、油罐相连接的阀门是否关严或内漏;④重新计算油品收付量;⑤检查有关容积表是否有误或油罐是否要定期检定。
7. 简述自动调合系统运行过程中流量不正常,确定流量计出现故障的处理方法。
打开流量计变送单元盖查看状态指示灯是否正常,(指示灯间隔一秒闪烁为正常),若连续快闪则不正常,将流量计断电后,重新送电后一般流量计指示灯恢复正常闪烁。如果在满足流量计计量的条件下不正常指示则为流量计故障,需要重新检定流量计合格后方可使用。
二、计算题1. 欲调一种油品,配方要求是:添加剂A:0.10%;B:1.15%;C:0.01%;基础油由两组分构成,分别是:HVI150BS(40℃粘度:482.9mm
2/s)、HVI650(40℃粘度:130.6mm
2/s);已知所调油品的粘度40℃粘度为320mm
2/s。按照经验,加入添加剂成品油的粘度将会降10mm
2/s。调合15t这种油品请计算所需添加剂及基础油的量。
解:①添加剂A=15×0.10%=0.0150(t)=0.0150×1000=15.0(kg)
添加剂B=15×1.15%=0.1725(t)=0.1725×1000=172.5(kg)
添加剂C=15×0.01%=0.0015(t)=0.0015×1000=1.5(kg)
②所需基础油的量:
基础油总量=成品油总量-添加剂量=15×1000-(15.0+172.5+1.5)=14811(kg)
设HVI150BS的加入比例为X,则HVI650的加入比例为1-X
X·lg482.9+(1-X)·lg130.6=lg(320+10)
X=0.7088
HVI150BS的加入量=0.7088×14811=10498.08(kg)=10.498(t)
HVI650的加入量=14811-10498.08=4312.92(kg)=4.313(t)
答:需要添加剂A、B、C分别是15kg、172.5kg、1.5kg;HVI150BS是10.498t,HVI650是4.313t。
2.
与运动粘度对应的L、D和H值表
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100℃运动粘度/(mm2/s) | L | D=L-H | H |
7.6 7.7 7.8 7.9 8.0 | 91.04 93.20 95.43 97.72 100.0 | 35.94 37.01 38.12 39.27 40.40 | 55.09 56.20 57.31 58.45 59.60 |
|
解:①根据100℃运动粘度为7.80mm2/s,查表得H=57.31
②代入公式
③
答:粘度指数为115。
3. 现需配制防锈仪表油,需十七烯基咪啉1%,环烷酸锌1.5%,苯三唑0.2%,五氯联苯0.3%,余下的加入8
#航空润滑油,如果配制10t防锈仪表油,需多少8
#航空润滑油?
解:①100%-1%-1.5%-0.2%-0.3%=97%
②10t×97%=9.7(t)
答:需9.7t8号航空润滑油。
4. 有一座65m
3油罐,内装50t油,经分析其碱值为17.5mgKOH/g超出碱值控制指标(12.5mgKOH/g),如何凋整油品的碱值。
解:①由于油罐已达到安全量,必须倒出一部分油,先求出倒出油量。
②公式
式中 X为碱值控制量:X=12.5mgKOH/g
X
k空白油值:X
k=0
X
s罐内油实际值:X
s=17.5mgKOH/g
G
k混合油中空白油所占百分量:
应从油罐中倒出的油量:50×26.8%=13.4t
答:再补入13.4t空白基础油,即可保证碱值在12.5mgKOH/g左右。
5. 某泵用来倒油,半成品罐内平均压力为0.06MPa(表压),成品罐压力平均为0.3MPa(表压),油品密度为0.82g/cm
3,半成品罐的最低液面和成品罐的最高液面为4m和12m,整个管路系统的阻力损失为Σh
f=16m,油品进罐速度为1.5m/s,求泵的扬程。
解:泵扬程
答:泵的扬程为38m。
6. 某离心泵流量Q为120m
3/h,扬程H为60m,所输送介质的密度为860kg/m
3。泵效率η为53%,求该泵的轴功率。
解:轴功率
答:该泵的轴功率是31.8kW。
7. 已知泵的流量为Q=70m
3/h,压头H=65.84mH
2O,轴功率为N=18.2kW,试求泵的有效功率及效率。(r=1000kg/m
3)
解:①
②
答:泵的有效功率为12.55kW;泵的效率为69%。
8. 已知某离心泵叶轮外径为192mm,叶轮出口宽度为12.5mm,叶片出口流动角为35°,若泵的转速为1750r/min,试求该泵的基本方程式(即理论压头与理论流量的关系)。
解:①H=u2/g-(uctgβ2/gπDb)Q
②代入数据H=(π×0.192×1750÷60)2/9.81-[(π×0.192×1750÷60)×ctg351/(9.81×π×0.192×0.0125)Q
③所以H=31.56-339.7Q
答:该泵的基本方程式为H=31.56-339.7Q。
9. 某润滑油厂全年生产内燃机油10000t,一次合格率为99.5%,车辆齿轮油4000t,一次合格率为95.5%,工业润滑油2000t,一次合格率为98%,求全年平均一次不合格率。
解:①据P(平均合格率)=(内燃机油合格品量+车辆齿轮油合格品量+工业润滑油合格品量)/总产量
②代入数据
P(平均合格率)=(10000×99.5%+4000×95.5%+2000×98%)/(10000+4000+2000)=98.31%
③P(平均不合格率)=1-P(平均合格率)=1-98.31%=1.69%
答:全年的平均一次不合格率为1.69%。
10. 某润滑油厂一月份出液压油500t,收率为98%,二月份出液压油480t,收率为96%,三月份出液压油600t,收率为95%,则一季度产品损耗率为多少?
解:①损耗量=总投入量-总成品量
②代入数据,损耗量=(500/0.98+480/0.96+600/0.95)-(500+480+600)=61.78
③损耗率=损耗量/总投入量=61.78/(500/0.98+480/0.96+600/0.95)=3.76%
答:一季度产品损耗率为3.76%。
11. 现将两种粘度不同的基础油(A:9mm
2/s,B:13mm
2/s)调合为粘度为12mm
2/s的混合油,其混合比例为多少?(同为100℃粘度)
解:①设基础油A为X,则基础油B为1X。
②lgn混=v1×lgn1+v2×lgn2
③代入数据,lg12=X×lg9+(1-X)×lg13
④X=0.22
因此混合比例为A:B=0.22:0.78
答:基础油比例为A:B=0.22:0.78。
12. 某罐中装200t的某成品油,需要用该成品油改调另一种成品油1000t,如果前者含剂量分别为A:0.5%,B:1%,改调1000t的加剂配方为A:1%,B:1%,C:0.5%,还需分别加多少A组分、B组分和C组分?需多少t基础油?
解:①原成品油中A组分、B组分和C组分的量分别为:
A1=200×0.5%=1(t),B1=200×1%=2(t),C1=200×0%=0(t)
②改调后,成品油中A组分、B组分和C组分的量分别为:
A2=1000×1%=10(t),B2=1000×1%=10(t),C2=1000×0.5%=5(t)
③需加入的A组分、B组分和C组分的量分别为:
A3=A2-A1=9(t),B3=B2-B1=8(t),C3=C2-C1=5(t)
④需加入基础油的量为:
1000-200-9-8-5=778(t)
答:还需加入A组分的量为9t,B组分的量为8t,C组分的量为5t;需基础油778t。
13. 已知某工厂采用半月形容积V
0=0.002m
2的椭圆齿轮流量计输转基础油,测得其体积流量为30m
3/h,求出该工作状态下流量计的齿轮旋转速度是多少r/min?
解:①Q=4nV0
②代入数据,30÷60=4×n×0.002
③n=62.5(r/min)
答:该工作状态下流量计的齿轮旋转速度是62.5r/min。
14. 某员工在输基础油时,采用C40型号的调节阀控制流量,已知所输基础油的密度为868.0kg/m
3,工作时调节阀两端的压差为0.098MPa,求出该工作状态下的流量为多少为m
3/h?
解:①C=(2)1/2×αF0,
②代入数据,得到αF0=40/(2)1/2=56.57
③Q=αF0×[2ΔP/ρ]1/2
④代入数据,Q=56.57×[2×0.098/0.868]1/2=26.88(m3/h)
答:该工作状态下的流量为26.88m3/h。
15. 20℃的水(此时水的物理常数为ρ=998.2kg/m
3,μ=1.005mPa·s)在内径为50mm的管内流动,流速为2m/s。计算其雷诺准数Re,并判断流体的流动类型。
解:①Re=duρ/μ,
②代入数据,得到Re=(0.05×2×998.2)/(1.005×10-3)=99320
③生产操作条件下,通常Re≤2000时流体的流动类型为滞流,Re>4000时流体的流动类型为湍流
④本次Re=99320>3000,因此流体的流动类型为湍流
答:雷诺准数Re为99320,该工作状态下流体的流动类型为湍流。
16. 20℃的基础油(此时油的物理常数为ρ=858.0kg/m
3,μ=103mPa·s)在内径为20mm的直管内流动,流速为4m/s。计算直管内流动阻力。
解:①Re=duρ/μ
②代入数据,得到Re=(0.02×4×858)/(103×10-1)=666.4
③生产操作条件下,通常Re≤2000时流体的流动类型为滞流,Re>4000时流体的流动类型为湍流。本次Re=666.4≤2000,因此流体的流动类型为滞流
④所以λ=64/Re
⑤代入数据,λ=64/666.4=0.096(N)
答:直管内流动阻力为0.096N。
17. 某换热器,内管与外管均为光滑,直径分别为
30×2.5mm与
56×3mm。平均温度为40℃的水(此条件下水的物理常数为ρ=992kg/m
3,μ=6.56×10
-44Pa·s)以每小时10m
3的流量流过套管的环隙(λ=0.0196)。试估算水通过环隙时,每米管长的压强降。
解:①设套管的外径为d
1,套管的内径为d
2,因此水流过环隙的截面积为
②代入数据A=π/4(0.05
2-0.03
2)=0.00126(m
2)
③环隙管内流速为u=V/A=10/(3600×0.00126)=2.2(m/s)
④环隙的当量直径为d
e=d
1-d
2=0.05-0.03=0.02
⑤Re=d
euρ/μ=(0.02×2.2×992)/(6.56×10
-4)=6.65×10
4;属于湍流
⑥据Δp
f/l=λρu
2/2d
e ⑦代入数据,Δp
f/l=(0.0196×992×2.2
2)/(2×0.02)=2353(Pa/m)
答:每米管长的压强降2353Pa。
18. 换热器中用导热油加热基础油,基础油流量为15t/h,从30℃加热到85℃,基础油的比热容C=3kJ/(kg·℃),试计算换热器的热负荷(忽略热损失)。
解:①据Q=G×C×(T2-T1)
②代入数据,Q=(15×1000/3600)×3×(85-30)=687.5(kJ/s)
答:换热器的热负荷为687.5kJ/s。
19. 已知单动往复泵活塞的直径为160mm,冲程为200mm,用来将密度为930kg/m
3的液体从敞口罐中输送到调合釜中,液体输送流量为25.8m
3/h,泵的容积效率为0.85,求此泵的活塞每分钟往复次数。
解:①往复泵的理论排量QT=ASn
②依题意得,实际排量为Q=0.85QT=0.85ASn,因此n=Q/0.85AS
③代入数据,n=25.8/(60×0.162×0.2×0.85×π/4)=126(次/min)
答:此泵的活塞每分钟往复次数为126次。
20. 在外径为140mm的蒸汽管道外包扎保温材料,以减少热损失。蒸汽管外壁温度为390℃,保温层外表面温度不大于40℃。保温材料的λ与t的关系为λ=0.1+0.0002t[t的单位为℃,λ的单位为W/(m·℃)]。若要求每米管长的热损失不大于450W/m,求保温层的厚度。
①λ=0.1+0.0002(390+40)/2=0.143W/(m·℃)
②据ln(r3/r2)=2πλ(t2-t3)/(Q/L)
③代入数据,ln(r3/0.07)=2π×0.143(390-40)/450,r3=0.141(m)
④保温层的厚度保温层的厚度为b=r3-r2=0.141-0.07=0.071(m)=71(mm)
答:保温层的厚度为71mm。
三、绘图题1. 一调油泵房原有额定流量为200m
3/h的离心泵数台,现在要用来实现油品付船,且流量要求每小时输送500m
3以上,试画出设计思路。
如图所示:
2. 绘出离心泵的扬程与流量关系图。
如下图所示: