1、勘察设计注册公用设备工程师动力专业案例-17 及答案解析(总分：43.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：28，分数：43.00)1.采用 He及 Hg置换法测定煤的孔隙率。用 Hg作为置换物测得的煤的密度为 1.34 kg/m 3 ，用 He作为置换物测得的煤的密度为 1.42 kg/m 3 ，则煤的孔隙率为 _ 。（分数：1.00）A.4.63%B.4.83%C.5.63%D.5.23%2.对于简单林德双压空气液化系统来说，气流的流量比为 q mi /q m =0.8，液化器操作压力为 0.101 MPa和 20.2 MPa，两台压缩机的进口温度保持在 293 K，中压为
2、3.03 MPa，由空气的压焓图查得：h 1 (0.101 MPa，293 K)=295 kJ/kg，h 2 (3.03 MPa，293 K)=286 kJ/kg，h 3 (20.2 MPa，293 K)=259 kJ/kg，h f (0.101 MPa，饱和液体)=-126 kJ/kg，则液化率 y为 _ 。（分数：1.00）A.0.055 2B.0.068 4C.0.077 2D.0.076 53.如图所示的单管顺流式供暖系统的一组立管，已知供回水设计温度 t g =86，t h =56，散热器散热量 Q1=1000W，Q 2 =2000W。则立管的中间水温 t s 值为 _ 。(注：两个
3、散热器的换热率、换热面积相同) （分数：4.00）A.60B.65C.70D.764.对于北方住宅建筑，外墙采用 2砖墙，内，抹灰(=20mm)。已知砖墙的导热系数 =0.81 W/(mk)，内抹灰的导热系数 =0.87W/(mk)，则该外墙的传热系数为 ( )W/(m 2 k)。（分数：1.00）A.0.86B.0.78C.1.25D.1.275.北方某房间有一面西外墙和西外窗，经计算，西外墙的基本耗热量为 1 200W，西外窗的基本耗热量为400W，房间高度为 6m，通过外窗的冷风渗透耗热量为 150W，则该房间的总热负荷为 _ W。（分数：1.00）A.1 950B.1 928C.1 9
4、14D.1 8006.天然气气门站位于二级地区，站内管道设计压力为 4 MPa，管径为 DN500，钢管采用 L290管道钢，管壁厚度和弯头(R=2D)壁厚度为 _ (F=0.5，DN500 外径 D=508 mm)。（分数：1.00）A.7.1 mm，9.0 mmB.7.1 mm，8.7 mmC.7.5 mm，9.0 mmD.7.5 mm，8.7 mm7.淮南煤收到基的元素分析成分为 C ar =55.42%、Har=5.81%、Oar=7.16%、N ar =0.93%、S ar =0.46%、M ar =8.85%，则该燃料煤的理论烟气量为 _ m 3 /kg。（分数：1.00）A.4.
5、88B.5.97C.6.56D.6.3638.某天然气燃烧时的理论空气量为 9.52 m 3 /m 3 ，其相对密度为 0.56，若大气式燃烧器的一次空气系数为 0.6，则该燃烧器的质量引射系数约为 _ 。（分数：1.00）A.10.2B.9.6C.8.7D.7.89.大同煤的工业分析结果(质量%)：M ar =5.83%、A d =8.46%、V daf =29.96%，则该煤种收到基的挥发分V ar 为 _ 。（分数：1.00）A.22.65%B.25.83%C.27.26%D.22.5 %10.采用氧弹量热法测定某种无烟煤的发热量，测得煤的空气干燥基下的水分 M ad =4.26%和元素
6、氢 H ad =3.15%，并测得空气干燥基煤的恒容高位发热量 Q gr,v,ad =26 310 kJ/kg。则空气干燥基煤的恒容低位发热量 Q net,v,ad 为 _ kJ/kg。（分数：1.00）A.25 495B.26 221C.25 007D.27 05611.一封闭水箱如下图所示，已知水温为 80(密度 =971.83 kg/m 3 )，其表面绝对压强 P 0 =85 000Pa，大气压强 Pa101 325Pa，则水深 1 m处 A点的绝对压强、相对压强、真空度分别为 _ 。 （分数：1.00）A.95 628，-6 801，6 801B.94 534，-5 820，5 820
7、C.94 524，-5 820，5 820D.94 524，-6 801，6 80112.发生炉煤气各组分容积成分为：yH 2 =12.4%，yCO 2 =6.2%，yCH 4 =0.7%，y CO =273%，yN 2 =53.4%。 则该燃气火焰传播极限为 _ 。(惰性气体与可燃气体混合比为 0.5和 1.96时，火焰的传播极限分别为6.0%70%和 40%73.5%；未与惰性气。体组合的甲烷的火焰传播极限为 5.0%15%)（分数：4.00）A.7.74%35.31%B.13.5%88%C.40%73.5%D.19%71%13.对于纯冲动级喷嘴叶栅来说，其速度系数相对变化为 1%，则该级
8、的轮周效率相对变化为 _ 。（分数：1.00）A.0.5%B.1%C.1.5%D.2%14.假设氮气被等温可逆压缩到 10.1 MPa，其低压对应于液氮在 71.9K的饱和蒸气压 (0.05MPa)。设氮的一次节流液化系统的操作温度为 290K和 71.9K。若把液化器用作制冷机，则该系统的制冷量为 _ kJ/kg。（分数：1.00）A.21.0B.22.6C.23.2D.24.515.安全阀定压 P s 为 1.52MPa，天然气泄放量 1.510 4 m 3 /h，温度 18，选用弹簧全启式安全阀，安全阀所需最小喉径为 _ 。(天然气摩尔成分：CH 4 96%，C 2 H 6 0.8%，C
9、 3 H 8 0.2%，CO 2 2.8%，N 2 0.2%，K 取 0.7，Z 取 0.97)（分数：4.00）A.42.5mmB.33.5mmC.28.7mmD.12.5mm16.某厂 SZD10-1.3型锅炉的给水水质化验得 =185mg/L， （分数：1.00）A.20.9%B.20.26%C.22.8%D.25.6%17.有一厂区供暖用蒸汽量为 30 t/h，生活用蒸汽量为 20 t/h，生产工艺用气量为 40 t/h，锅炉房自用汽量为 5 t/h，则锅炉房的设计容量应为 _ t/h。（分数：1.00）A.73.3686.6B.72.5688.9C.7586D.789218.已知液化
10、石油气-空气混合气的体积比为液化石油气：空气=1:1，液化石油气的容积成分为 =25%， =15%， （分数：1.00）A.7.7B.-7.7C.6.6D.-6.619.某锅炉房额定耗油量为 4 200 kg/h，已知雾化温度为 139，炉前加热器的进口油温为 86，加热器热负荷为 550 935 kJ/h，炉前加热器传热系数 K=400 KJ/(m 2 h)，t b =158.8的饱和蒸汽，则换热面积为 _ m 2 。（分数：1.00）A.33.76B.35.68C.37.2D.38.1920.某城市的燃气用气高峰系数分别为小时高峰系数 3.2，日高峰系数 1.2，月高峰系数 1.3，则供气
11、量最大小时利用系数为 _ 。（分数：1.00）A.1 754.8B.1 826.2C.1 805.7D.1 922.621.已知炼焦煤气的含湿量 d=0.01 kg/m 3 ，其密度为 0.468 6 kg/m 3 ，则湿燃气的密度为 _ kg/m 3 。（分数：1.00）A.0.428B.0.478C.0.526D.0.61722.某离心压缩机第一级的多变效率 多变 =81%，级的实际耗功 h 实 =47.77 kJ/kg，级的叶片功为 h 叶片 =45.85 kJ/kg，级的进口速度 C 1 =31.4 m/s，级的出口流速 C 2 =69 m/s，则第一级叶轮的多变功 h 多变 及 流动
12、 为 _ 。（分数：1.00）A.38.69 kJ/kg，84.4%B.38.69 kJ/kg，89.8%C.25.56 kJ/kg，89.8%D.25.56 kJ/kg，84.4%23.锅炉引风机铬牌上的参数为转速 n=960 r/min，风压 P=1 400 Pa，流量 Q= 20 000m 3 /h，效率 =66%，配用电机功率为 22kW。若用此风机输送温度为 20的清洁空气，则新条件下的风压为 _ Pa。（分数：1.00）A.2 255B.2 362C.2 578D.2 12024.已知在一根直径为 DN200低压管道内流动的天然气，其流速为 0.112 5 m/s，则摩阻系数 直为
13、 _ (设天然气的运动黏度为 1510 -6 m 2 /s)。（分数：1.00）A.0.042 7B.0.035 6C.0.032 8D.0.029 625.喷嘴的速度系数 =0.95，则喷嘴的能量损失系数为 _ 。（分数：1.00）A.0.097 5B.0.056 7C.0.082 6D.0.062 826.已知燃气的容积成分为： =5.7， =5.3%， =1.7%，y CO =8.4%， =20.93%， =18.27%， （分数：1.00）A.15.6%85%B.18.2%22.6%C.7.85%92.8%D.7.7435.31%27.已知一供暖房间的外墙传热系数 K=1.68W/(m
14、 2 )，供暖室内计算温度 t h =19，供暖室外计算温度 t w =-13，外墙面积 A为 20m 2 ，则该外墙的基本耗热量 Q为 _ 。（分数：4.00）A.871WB.983WC.1075WD.1176W28.已知液态液化石油气各组分的容积成分为：gC 3 H 8 =50%，gC 4 H 10 =50%，则温度从+10升高至+50时的容积膨胀量为 _ 。（分数：4.00）A.4.51%B.8.19%C.11.52%D.19.38%勘察设计注册公用设备工程师动力专业案例-17 答案解析(总分：43.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：28，分数：43.00)1.采用 H
15、e及 Hg置换法测定煤的孔隙率。用 Hg作为置换物测得的煤的密度为 1.34 kg/m 3 ，用 He作为置换物测得的煤的密度为 1.42 kg/m 3 ，则煤的孔隙率为 _ 。（分数：1.00）A.4.63%B.4.83%C.5.63% D.5.23%解析：解析 2.对于简单林德双压空气液化系统来说，气流的流量比为 q mi /q m =0.8，液化器操作压力为 0.101 MPa和 20.2 MPa，两台压缩机的进口温度保持在 293 K，中压为 3.03 MPa，由空气的压焓图查得：h 1 (0.101 MPa，293 K)=295 kJ/kg，h 2 (3.03 MPa，293 K)=
16、286 kJ/kg，h 3 (20.2 MPa，293 K)=259 kJ/kg，h f (0.101 MPa，饱和液体)=-126 kJ/kg，则液化率 y为 _ 。（分数：1.00）A.0.055 2B.0.068 4 C.0.077 2D.0.076 5解析：解析 y=(h 1 -h 3 )/(h 1 -h f )-i(h 1 -h 2 )/(h 1 -h f ) =(295-259)/(295+126)-0.8(295-286)/(295+126) =0.068 43.如图所示的单管顺流式供暖系统的一组立管，已知供回水设计温度 t g =86，t h =56，散热器散热量 Q1=100
17、0W，Q 2 =2000W。则立管的中间水温 t s 值为 _ 。(注：两个散热器的换热率、换热面积相同) （分数：4.00）A.60B.65C.70D.76 解析：两个散热器的换热率、换热面积相同，则根据公式 Q=KAt 可知，K 与 t 成正比。 根据题意可以列出下式： 4.对于北方住宅建筑，外墙采用 2砖墙，内，抹灰(=20mm)。已知砖墙的导热系数 =0.81 W/(mk)，内抹灰的导热系数 =0.87W/(mk)，则该外墙的传热系数为 ( )W/(m 2 k)。（分数：1.00）A.0.86B.0.78C.1.25D.1.27 解析：解析 5.北方某房间有一面西外墙和西外窗，经计算，
18、西外墙的基本耗热量为 1 200W，西外窗的基本耗热量为400W，房间高度为 6m，通过外窗的冷风渗透耗热量为 150W，则该房间的总热负荷为 _ W。（分数：1.00）A.1 950B.1 928C.1 914 D.1 800解析：解析 该房间的总热负荷为： Q(1200+400)(1+0.05)(1+0.05)+150W=1 914W6.天然气气门站位于二级地区，站内管道设计压力为 4 MPa，管径为 DN500，钢管采用 L290管道钢，管壁厚度和弯头(R=2D)壁厚度为 _ (F=0.5，DN500 外径 D=508 mm)。（分数：1.00）A.7.1 mm，9.0 mmB.7.1
19、mm，8.7 mm C.7.5 mm，9.0 mmD.7.5 mm，8.7 mm解析：解析 7.淮南煤收到基的元素分析成分为 C ar =55.42%、Har=5.81%、Oar=7.16%、N ar =0.93%、S ar =0.46%、M ar =8.85%，则该燃料煤的理论烟气量为 _ m 3 /kg。（分数：1.00）A.4.88B.5.97C.6.56D.6.363 解析：解析 先计算理论空气量 V 0 ： V 0 =0.088 9C ar +0.265H ar -0.033 3(O ar -S ar ) =0.088 957.42+0.2653.81-0.033 3(7.16-0.
20、46)m 3 /kg 5.89 m 3 /kg 理论烟气量为： 8.某天然气燃烧时的理论空气量为 9.52 m 3 /m 3 ，其相对密度为 0.56，若大气式燃烧器的一次空气系数为 0.6，则该燃烧器的质量引射系数约为 _ 。（分数：1.00）A.10.2 B.9.6C.8.7D.7.8解析：解析 9.大同煤的工业分析结果(质量%)：M ar =5.83%、A d =8.46%、V daf =29.96%，则该煤种收到基的挥发分V ar 为 _ 。（分数：1.00）A.22.65%B.25.83% C.27.26%D.22.5 %解析：解析 10.采用氧弹量热法测定某种无烟煤的发热量，测得煤
21、的空气干燥基下的水分 M ad =4.26%和元素氢 H ad =3.15%，并测得空气干燥基煤的恒容高位发热量 Q gr,v,ad =26 310 kJ/kg。则空气干燥基煤的恒容低位发热量 Q net,v,ad 为 _ kJ/kg。（分数：1.00）A.25 495 B.26 221C.25 007D.27 056解析：解析 Q net,v,ad =Q gr,vv,ad -25(M ad +9H ad ) =26 310-25(4.26+93.15)kJ/kg=25 495 kJ/kg11.一封闭水箱如下图所示，已知水温为 80(密度 =971.83 kg/m 3 )，其表面绝对压强 P
22、0 =85 000Pa，大气压强 Pa101 325Pa，则水深 1 m处 A点的绝对压强、相对压强、真空度分别为 _ 。 （分数：1.00）A.95 628，-6 801，6 801B.94 534，-5 820，5 820C.94 524，-5 820，5 820D.94 524，-6 801，6 801 解析：解析 12.发生炉煤气各组分容积成分为：yH 2 =12.4%，yCO 2 =6.2%，yCH 4 =0.7%，y CO =273%，yN 2 =53.4%。 则该燃气火焰传播极限为 _ 。(惰性气体与可燃气体混合比为 0.5和 1.96时，火焰的传播极限分别为6.0%70%和 4
23、0%73.5%；未与惰性气。体组合的甲烷的火焰传播极限为 5.0%15%)（分数：4.00）A.7.74%35.31%B.13.5%88%C.40%73.5%D.19%71% 解析：发生炉煤气的火焰传播极限为： 13.对于纯冲动级喷嘴叶栅来说，其速度系数相对变化为 1%，则该级的轮周效率相对变化为 _ 。（分数：1.00）A.0.5%B.1%C.1.5%D.2% 解析：解析 对纯冲动级有公式：14.假设氮气被等温可逆压缩到 10.1 MPa，其低压对应于液氮在 71.9K的饱和蒸气压 (0.05MPa)。设氮的一次节流液化系统的操作温度为 290K和 71.9K。若把液化器用作制冷机，则该系统
24、的制冷量为 _ kJ/kg。（分数：1.00）A.21.0 B.22.6C.23.2D.24.5解析：解析 由氮的压焓图查得： h 1 (0.05 MPa，290K)=301 kJ/kg；h 2 (10.1 MPa，290K)=280 kJ/kg 则该系统的制冷量为： Q 0 =h 1 -h 2 =(301-280)kJ/kg=21.0 kJ/kg15.安全阀定压 P s 为 1.52MPa，天然气泄放量 1.510 4 m 3 /h，温度 18，选用弹簧全启式安全阀，安全阀所需最小喉径为 _ 。(天然气摩尔成分：CH 4 96%，C 2 H 6 0.8%，C 3 H 8 0.2%，CO 2
25、2.8%，N 2 0.2%，K 取 0.7，Z 取 0.97)（分数：4.00）A.42.5mm B.33.5mmC.28.7mmD.12.5mm解析：天然气定压比热容： C p =y i Cp i =(1.550.96+2.240.008+2.960.002 +1.620.026+1.30.002)kJ/(m 3 K)=1.56kJ/(m 3 K) 定容比热容：C V =(1.56-0.371)kJ/(m 3 K)=1.19kJ/(m 3 K) 则比热容比为： 安全阀出口侧压力：P 0 =0.1MPa(绝压) 泄放压力：P d =1.521.1+0.1=1.772MPa(绝压) 属临界条件，
26、采用 天然气分子量为： M=y i M i =16.040.96+30.070.008+44.010.002+44.010.028 特性系数分别为： K=0.7，Z=0.97。 天然气密度为： =y i i =0.71740.96+1.35530.008+2.010.002+1.97680.028+1.25070.002=0.7614kg/m 3 W s =1.510 4 0.7614=11420kg/h 因此， 16.某厂 SZD10-1.3型锅炉的给水水质化验得 =185mg/L， （分数：1.00）A.20.9%B.20.26% C.22.8%D.25.6%解析：解析 给水碱度等于 碱度
27、和 碱度之和： 按碱度计算排污率： 按含盐量计算排污率为： 17.有一厂区供暖用蒸汽量为 30 t/h，生活用蒸汽量为 20 t/h，生产工艺用气量为 40 t/h，锅炉房自用汽量为 5 t/h，则锅炉房的设计容量应为 _ t/h。（分数：1.00）A.73.3686.6 B.72.5688.9C.7586D.7892解析：解析 锅炉房的设计容量下限为： Q min K 0 (K 1 Q 1 +K 2 Q 2 +K 3 Q 3 )+K 4 Q 4 1.02(130+0.740+0.520)+0.851 t/h=73.36 t/h 上限为：Q max =K 0 (K 1 Q 1 +K 2 Q 2
28、 +K 3 Q 3 )+K 4 Q 4 1.02(130+140+0.520)+15t/h=86.6t/h 故锅炉房的设计容量为 73.3686.6t/h。18.已知液化石油气-空气混合气的体积比为液化石油气：空气=1:1，液化石油气的容积成分为 =25%， =15%， （分数：1.00）A.7.7B.-7.7 C.6.6D.-6.6解析：解析 19.某锅炉房额定耗油量为 4 200 kg/h，已知雾化温度为 139，炉前加热器的进口油温为 86，加热器热负荷为 550 935 kJ/h，炉前加热器传热系数 K=400 KJ/(m 2 h)，t b =158.8的饱和蒸汽，则换热面积为 _ m
29、 2 。（分数：1.00）A.33.76 B.35.68C.37.2D.38.19解析：解析 20.某城市的燃气用气高峰系数分别为小时高峰系数 3.2，日高峰系数 1.2，月高峰系数 1.3，则供气量最大小时利用系数为 _ 。（分数：1.00）A.1 754.8 B.1 826.2C.1 805.7D.1 922.6解析：解析 21.已知炼焦煤气的含湿量 d=0.01 kg/m 3 ，其密度为 0.468 6 kg/m 3 ，则湿燃气的密度为 _ kg/m 3 。（分数：1.00）A.0.428B.0.478 C.0.526D.0.617解析：解析 22.某离心压缩机第一级的多变效率 多变 =
30、81%，级的实际耗功 h 实 =47.77 kJ/kg，级的叶片功为 h 叶片 =45.85 kJ/kg，级的进口速度 C 1 =31.4 m/s，级的出口流速 C 2 =69 m/s，则第一级叶轮的多变功 h 多变 及 流动 为 _ 。（分数：1.00）A.38.69 kJ/kg，84.4% B.38.69 kJ/kg，89.8%C.25.56 kJ/kg，89.8%D.25.56 kJ/kg，84.4%解析：解析 h 多变 =h 实 多变 =38.69 kJ/kg 23.锅炉引风机铬牌上的参数为转速 n=960 r/min，风压 P=1 400 Pa，流量 Q= 20 000m 3 /h，
31、效率 =66%，配用电机功率为 22kW。若用此风机输送温度为 20的清洁空气，则新条件下的风压为 _ Pa。（分数：1.00）A.2 255 B.2 362C.2 578D.2 120解析：解析 锅炉引风机铬牌上的参数是在大气压为 101 325 Pa和介质温度在 200条件下给出的，此条件下空气的密度为 0.745 kg/m 3 。当改送 20的空气时，其 24.已知在一根直径为 DN200低压管道内流动的天然气，其流速为 0.112 5 m/s，则摩阻系数 直为 _ (设天然气的运动黏度为 1510 -6 m 2 /s)。（分数：1.00）A.0.042 7 B.0.035 6C.0.0
32、32 8D.0.029 6解析：解析 25.喷嘴的速度系数 =0.95，则喷嘴的能量损失系数为 _ 。（分数：1.00）A.0.097 5 B.0.056 7C.0.082 6D.0.062 8解析：解析 喷嘴的能量损失系数： 26.已知燃气的容积成分为： =5.7， =5.3%， =1.7%，y CO =8.4%， =20.93%， =18.27%， （分数：1.00）A.15.6%85%B.18.2%22.6%C.7.85%92.8%D.7.7435.31% 解析：解析 该燃气火焰传播极限为： 27.已知一供暖房间的外墙传热系数 K=1.68W/(m 2 )，供暖室内计算温度 t h =1
33、9，供暖室外计算温度 t w =-13，外墙面积 A为 20m 2 ，则该外墙的基本耗热量 Q为 _ 。（分数：4.00）A.871WB.983WC.1075W D.1176W解析：外墙的基本耗热量可由下式计算： Q=KA(t h -t w )=1.681019-(-13)=1075W28.已知液态液化石油气各组分的容积成分为：gC 3 H 8 =50%，gC 4 H 10 =50%，则温度从+10升高至+50时的容积膨胀量为 _ 。（分数：4.00）A.4.51%B.8.19%C.11.52% D.19.38%解析：可通过查表得到温度为+10、V 1 =1m 3 时，C 3 H 8 和 C 4 H 10 在 10504 个温度段的容积膨胀系数平均值 i 。则容积膨胀量为：
