1、勘察设计注册公用设备工程师动力专业案例-4-2 及答案解析(总分：68.00，做题时间：90 分钟)1.已知燃气的容积成分为 yCH 4 =98%，yC 3 H 8 =0.3%，yC 4 H 10 =0.7%，yN 2 =1%，则标准状态下的平均黏度为 _ 。各组分的运动黏度(10 -6 m 2 /s)为：CH 4 =14.50，C 3 H 8 =3.81，C 4 H 10 =2.53，N 2 =13.30 A.13.9110-6m2/s B.18.3110-6m2/s C.21.1510-6m2/s D.23.4710-6m2/s（分数：4.00）A.B.C.D.2.已知液化石油气气相的各组
2、分质量成分为：gC 3 H 8 =50%，gC 4 H 10 =50%，在标准状态下的平均动力黏度为 _ 。各组分的动力黏度(10 -6 Pas)为：C 3 H 8 =7.65，C 4 H 10 =6.97 A.2.14710-6Pas B.5.16810-6Pas C.7.29410-6Pas D.8.43410-6Pas（分数：4.00）A.B.C.D.3.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%4.发生炉煤
3、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%5.已知燃气的容积成分为：yCO 2 =5.7%，yC m H n =5.3%，yO 2 =1.7%，y CO =8.4%，yH 2 =20.93%，yCH 4 =
4、18.27%，yN 2 =39.7%。则该燃气火焰传播极限为 _ (C m H n 按 C 3 H 6 计算)。(惰性气体与可燃气体混合比为 1.589和 0.678时，火焰的传播极限分别为 11%75%和 22%68%；未与惰性气体组合的甲烷的火焰传播极限为 5.0%15%，未与惰性气体组合的 C 3 H 3 的火焰传播极限为 2.0%11.7%)（分数：4.00）A.7.74%35.31%B.13.5%88%C.40%73.5%D.19%71%6.某一燃烧天然气的大气式燃烧器，燃烧基准气的工作点参数为：火孔热强度 q pa =6.85W/mm 2 ，一次空气系数 =0.6，基准气热值 H
5、la =35.6MJ/m 3 ，密度 ga =0.705kg/m 3 。置换气的热值 H ls =32MJ/m 3 ，密度 gs =0.74kg/m 3 ，则置换气替代基准气候的燃具工作点的参数 q ps 值和 （分数：4.00）A.B.C.D.7.天然气民用大气式燃烧器的几何尺寸及有关参数如下：喉部直径 d t =11.66mm，喷嘴直径 d j =1.4mm，喷嘴流量系数 =0.78，引射器能量损失系数 K=1.65，头部能量损失系数 K 1 =2.3，火孔热强度q p =6.85W/mm 2 ，一次空气系数 a=0.6，天然气参数为：热值 H 1 =35.6MJ/m 3 ，密度 g =0
6、705kg/m 3 。理论空气量 V 0 =9.5，燃气压力 H为 _ 。（分数：4.00）A.1496PaB.2851PaC.3740PaD.7790Pa8.同上题，燃气耗量为 _ 。 A.0.280m3/h B.0.392m3/h C.0.514m3/h D.0.731m3/h（分数：4.00）A.B.C.D.9.同上题，燃气热负荷为 _ 。（分数：4.00）A.1.33kWB.2.77kWC.3.47kWD.7.53kW10.在标准状态下，横管式煤气初冷器的煤气放出热量和冷凝液量分别为 _ 。(热量和物料平衡只考虑干煤气冷却和水汽冷凝两项。氨、苯、焦油、硫化氢等化学产品的热量和物料量忽
7、略不计。根据炼焦化产理化常数，查知，82、45、25时，1m 3 煤气经水蒸气饱和后的总焓分别为2329.72kJ、285.00kJ、103.79kJ。1m 3 煤气经水蒸气饱和后的水蒸气含量分别为832.8g、84.1g、260.0g) （分数：4.00）A.6701569kJ/h，4539kg/hB.67015698kJ/h，24539kg/hC.670156981kJ/h，24539kg/hD.87962508kJ/h，68297kg/h11.某工厂拟建一个发生炉煤气站，气化用煤为大同精洗中块煤，每小时设计生产能力为提供煤气量(V)30000m 3 (标态)，煤气低热值(Q D )不小于
8、 6488kJ/m 3 ，计算需建设 _ 台直径 3m的二段煤气发生炉。烟煤气化强度 M=280330kg/(m 2 h)。干煤气气化率为 3.33.5m 3 /kg煤（分数：4.00）A.12B.34C.56D.7812.富油脱苯圆筒管式炉，出口富油温度 180，压力 0.123MPa，管式炉输入的热量为 _ 。设粗苯在脱水塔和管式炉内总蒸发率为 28.23%；从脱水塔来的富油，其洗油量(包括萘)为 55591kg/h；粗苯量为1003kg/h；含水量为 57kg/h。125时，洗油、粗苯、水的比热容分别为 2.06kJ/(kg)、2.15kJ/(kg)、4.26kJ/(kg)；0.4MPa
9、 饱和蒸气焓 2750kJ/kg，蒸馏用的直接蒸气消耗量为1663.6kJ/kg（分数：4.00）A.29983071kJ/hB.15238589kJ/C.24843767kJ/D.72621369kJ/13.某工厂拟建一个发生炉煤气站，气化用煤为焦作精洗中块煤，每小时设计生产能供煤气量(V)29000m 3 (标态)，煤气低热值(Q D )不小于 5232kJ/m 3 ，计算需建 _ 台直径为 3m无烟煤普通煤气发生炉。烟煤气化强度 M=280330kg/(m 2 h)。干煤气气化率 =3.33.5m 3 /kg煤（分数：4.00）A.12B.34C.45D.5614.安全阀定压 P s 为
10、 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 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.12.5mm15.天然气气门站位于二级地区，站内管道设计压力 4.0MPa，管径 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=508mm)（分数：4.00）A.7.1mm，8
11、7mmB.10.5mm，5.5mmC.8.8mm，3.7mmD.9.6mm，3.4mm16.某液化石油气灌瓶采用 15kg气瓶供应居民 10万户用户，居民用气量指标为 15kg/(人月)，月用气高峰系数为 1.2；每天 1班工作，每班工作 6h，则日灌瓶量是 _ 。（分数：4.00）A.2000瓶B.3000瓶C.4000瓶D.5000瓶17.同上题，灌瓶秤台数为 _ 。（分数：4.00）A.20台B.22台C.24台D.26台勘察设计注册公用设备工程师动力专业案例-4-2 答案解析(总分：68.00，做题时间：90 分钟)1.已知燃气的容积成分为 yCH 4 =98%，yC 3 H 8 =
12、0.3%，yC 4 H 10 =0.7%，yN 2 =1%，则标准状态下的平均黏度为 _ 。各组分的运动黏度(10 -6 m 2 /s)为：CH 4 =14.50，C 3 H 8 =3.81，C 4 H 10 =2.53，N 2 =13.30 A.13.9110-6m2/s B.18.3110-6m2/s C.21.1510-6m2/s D.23.4710-6m2/s（分数：4.00）A. B.C.D.解析：该天然气的平均运动黏度为： 2.已知液化石油气气相的各组分质量成分为：gC 3 H 8 =50%，gC 4 H 10 =50%，在标准状态下的平均动力黏度为 _ 。各组分的动力黏度(10
13、6 Pas)为：C 3 H 8 =7.65，C 4 H 10 =6.97 A.2.14710-6Pas B.5.16810-6Pas C.7.29410-6Pas D.8.43410-6Pas（分数：4.00）A.B.C. D.解析：该液化石油气气相的平均动力黏度为： 3.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
14、 10504 个温度段的容积膨胀系数平均值 i 。则容积膨胀量为： 4.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% 解析：发生炉煤气的火焰传播极限为： 5.已知燃气的容积成分为：yCO 2 =5.7
15、yC m H n =5.3%，yO 2 =1.7%，y CO =8.4%，yH 2 =20.93%，yCH 4 =18.27%，yN 2 =39.7%。则该燃气火焰传播极限为 _ (C m H n 按 C 3 H 6 计算)。(惰性气体与可燃气体混合比为 1.589和 0.678时，火焰的传播极限分别为 11%75%和 22%68%；未与惰性气体组合的甲烷的火焰传播极限为 5.0%15%，未与惰性气体组合的 C 3 H 3 的火焰传播极限为 2.0%11.7%)（分数：4.00）A.7.74%35.31% B.13.5%88%C.40%73.5%D.19%71%解析：该燃气火焰传播极限为：
16、 6.某一燃烧天然气的大气式燃烧器，燃烧基准气的工作点参数为：火孔热强度 q pa =6.85W/mm 2 ，一次空气系数 =0.6，基准气热值 H la =35.6MJ/m 3 ，密度 ga =0.705kg/m 3 。置换气的热值 H ls =32MJ/m 3 ，密度 gs =0.74kg/m 3 ，则置换气替代基准气候的燃具工作点的参数 q ps 值和 （分数：4.00）A. B.C.D.解析：计算华白数： 置换气替代基准气候的燃具工作点的参数为： 7.天然气民用大气式燃烧器的几何尺寸及有关参数如下：喉部直径 d t =11.66mm，喷嘴直径 d j =1.4mm，喷嘴流量系数 =0.
17、78，引射器能量损失系数 K=1.65，头部能量损失系数 K 1 =2.3，火孔热强度q p =6.85W/mm 2 ，一次空气系数 a=0.6，天然气参数为：热值 H 1 =35.6MJ/m 3 ，密度 g =0.705kg/m 3 。理论空气量 V 0 =9.5，燃气压力 H为 _ 。（分数：4.00）A.1496Pa B.2851PaC.3740PaD.7790Pa解析：引射系数 u为： 混合气体密度 0mix 为： 火孔出口速度 p 为： 头部静压力 h为： 无因次面积为： 又因为： 8.同上题，燃气耗量为 _ 。 A.0.280m3/h B.0.392m3/h C.0.514m3/h
18、 D.0.731m3/h（分数：4.00）A. B.C.D.解析：燃气耗量为： 9.同上题，燃气热负荷为 _ 。（分数：4.00）A.1.33kWB.2.77kW C.3.47kWD.7.53kW解析：燃气热负荷为： Q=L g H 1 =0.2835.6=9.97MJ/h=2.77kW10.在标准状态下，横管式煤气初冷器的煤气放出热量和冷凝液量分别为 _ 。(热量和物料平衡只考虑干煤气冷却和水汽冷凝两项。氨、苯、焦油、硫化氢等化学产品的热量和物料量忽略不计。根据炼焦化产理化常数，查知，82、45、25时，1m 3 煤气经水蒸气饱和后的总焓分别为2329.72kJ、285.00kJ、103.7
19、9kJ。1m 3 煤气经水蒸气饱和后的水蒸气含量分别为832.8g、84.1g、260.0g) （分数：4.00）A.6701569kJ/h，4539kg/hB.67015698kJ/h，24539kg/hC.670156981kJ/h，24539kg/h D.87962508kJ/h，68297kg/h解析：11.某工厂拟建一个发生炉煤气站，气化用煤为大同精洗中块煤，每小时设计生产能力为提供煤气量(V)30000m 3 (标态)，煤气低热值(Q D )不小于 6488kJ/m 3 ，计算需建设 _ 台直径 3m的二段煤气发生炉。烟煤气化强度 M=280330kg/(m 2 h)。干煤气气化率
20、为 3.33.5m 3 /kg煤（分数：4.00）A.12B.34C.56 D.78解析：直径 3m的二段煤气发生炉炉膛截面积 F=7m 2 ，取 K=1。 12.富油脱苯圆筒管式炉，出口富油温度 180，压力 0.123MPa，管式炉输入的热量为 _ 。设粗苯在脱水塔和管式炉内总蒸发率为 28.23%；从脱水塔来的富油，其洗油量(包括萘)为 55591kg/h；粗苯量为1003kg/h；含水量为 57kg/h。125时，洗油、粗苯、水的比热容分别为 2.06kJ/(kg)、2.15kJ/(kg)、4.26kJ/(kg)；0.4MPa 饱和蒸气焓 2750kJ/kg，蒸馏用的直接蒸气消耗量为1
21、663.6kJ/kg（分数：4.00）A.29983071kJ/h B.15238589kJ/C.24843767kJ/D.72621369kJ/解析：13.某工厂拟建一个发生炉煤气站，气化用煤为焦作精洗中块煤，每小时设计生产能供煤气量(V)29000m 3 (标态)，煤气低热值(Q D )不小于 5232kJ/m 3 ，计算需建 _ 台直径为 3m无烟煤普通煤气发生炉。烟煤气化强度 M=280330kg/(m 2 h)。干煤气气化率 =3.33.5m 3 /kg煤（分数：4.00）A.12B.34C.45D.56 解析：直径 3m的煤气发生炉炉膛截面积 F=7m 2 ，取 K=1。 14.安
22、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 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
23、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，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
24、1.510 4 0.7614=11420kg/h 因此， 15.天然气气门站位于二级地区，站内管道设计压力 4.0MPa，管径 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=508mm)（分数：4.00）A.7.1mm，8.7mm B.10.5mm，5.5mmC.8.8mm，3.7mmD.9.6mm，3.4mm解析：管壁厚 弯头增厚系数 16.某液化石油气灌瓶采用 15kg气瓶供应居民 10万户用户，居民用气量指标为 15kg/(人月)，月用气高峰系数为 1.2；每天 1班工作，每班工作 6h，则日灌瓶量是 _ 。（分数：4.00）A.2000瓶B.3000瓶C.4000瓶 D.5000瓶解析：日灌瓶量为：17.同上题，灌瓶秤台数为 _ 。（分数：4.00）A.20台B.22台C.24台 D.26台解析：灌瓶秤台数为：
