110年 - 110 經濟部所屬事業機構_新進職員甄試_化工製程：1.單元操作 2.輸送現象#103704

科目：國營事業◆1.單元操作 2.輸送現象 | 年份：110年 | 選擇題數：0 | 申論題數：14

試卷資訊

所屬科目：國營事業◆1.單元操作 2.輸送現象

選擇題 (0)

申論題 (14)

一、40 psia之飽和蒸汽，溫度268 °F，潛熱(λ) = 933.2 Btu/lb，以流速5 ft/s流經內徑(I.D.) 2.067吋、外徑(O.D.) 2.375吋之鋼管(k = 26 Btu/h∙ft∙°F )，其管內流動之薄膜傳熱係數為 1000 Btu/h∙ft ² ∙°F。管外空氣溫度為80 °F，薄膜傳熱係數為5 Btu/h∙ft ² ∙°F。試求每10 ft管長每小時凝結之水量為多少？

(一)若入口活性碳質量流率為最小流率的2倍，則出口活性碳中P之濃度為多少？

(二)若水相及活性碳相之傳送單位高度(height of transfer unit)分別為0.5 m及0.2 m，則基於水相定義之總傳送單位高度為多少？

(三)在上述條件下，塔高為多少？

(一)請解釋何謂全冷凝器及部分冷凝器？

(二)假設有一座丙烯蒸餾塔，參考下表附屬設備E-1451再沸器與E-1452A/B/C塔頂冷凝器之設計資料，請判斷塔頂三座冷凝器為全冷凝器或部分冷凝器，並解釋之。

(一)若工程師希望將 NPSH 計算值控制在 5 m，且 D-1502 最低液位需控制在 3 m，泵吸入端管嘴高於地面約 1.0 m，且泵吸入端之管線與閥件的摩擦損耗為 2.0 ( lbf∙ft)⁄lbm，請計算出 D-1502 之水泥基座高度為多少？

(二)新增泵出口管線與閥件之摩擦損耗為 8.0 ( lbf∙ft)⁄lbm，泵出口管嘴至 D-1507 之高度差為 30 m，請計算泵的總揚程(Total Head)。

(一)請描繪控制閥的流量與開度之特徵曲線，並針對等百分比閥(EQ %)、線性閥(Linear)及速啟閥(On-off)予以標示，另請簡要說明為何速啟閥(On-off)在低開度下 30 %時，流量會接近 60 ~ 70 %之開度(請於繪圖結果標示並簡要說明)。

(二)裂解工場稀釋蒸汽系統中有一中壓蒸汽控制閥為等百分比閥(EQ %)，從設計資料得知控制閥上游來源為中壓過熱蒸汽(Medium Steam,MS)，其入口壓力為 18 kg cm² ⁄ ∙g、310 ℃，此控制閥全開下最大流量可達95 ton⁄hr，正常操作量為 74 ton⁄hr，希望經過此控制閥減壓 1.0 kg cm2 ⁄ ∙g，控制閥下游端壓力為 17 kg cm² ⁄ ∙g、295 ℃供給下游之換熱器作熱交換使用，但值班工程師發現此控制閥開度經常維持在 35 %下之低開度，現場控制閥下游端之溫度顯示 270 ℃，又得知當等百分比閥(EQ %)在 20 ~ 80 %開度流量會接近線性閥(Linear)，請簡要說明此控制閥會產生何種現象？應如何解決？

(1)假設控制閥開度在全開下，請問此控制閥的值為多少？並請查閱下表 M 品牌型錄，對照出適合的閥體尺吋(已知控制閥的設計方程式為， stem position, x 為閥開度f(x)，Q̇為冷卻水流量，ρ為流體比重，∆P為控制閥上下游端的差壓)。

(2)假設有一管線為 16 吋，但已採購之控制閥尺吋比該管線尺吋小時，配管人員應如何解決(假設流速在可允許的狀態，且控制閥已經採購不可更換)？

(一)求管長及每程有幾根管子(請先確認溫度修正係數是否需考慮再行作答)？

(二)請使用泛寧壓降公式(Fanning Equation， )，計算出換熱器管側壓降(層流 Re ＜ 2100，fF = 16⁄Re；亂流 Re ＞ 4000，)。