moea_joint_essay
110年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 二 題
📖 題組：
NPSH (Net Positive Suction Head)可判斷是否會產生空蝕泵現象之方式，若低溫工場 D-1502(丙烯冷媒壓縮機二級進口分液罐)與 D-1507(液態丙烯積液槽)之間需新增一座泵，已知流體的物性與操作條件如【圖 1】：丙烯密度 36.4 (lbm)/ft³ 、丙烯蒸氣壓與 D-1502 之操作壓力皆為 19.1 psig，D-1507 之操作壓力為 5.83 psig，請計算並回答下列問題(請以 ft 計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)：（2 題，每題 10 分，共 20 分）
NPSH (Net Positive Suction Head)可判斷是否會產生空蝕泵現象之方式，若低溫工場 D-1502(丙烯冷媒壓縮機二級進口分液罐)與 D-1507(液態丙烯積液槽)之間需新增一座泵，已知流體的物性與操作條件如【圖 1】：丙烯密度 36.4 (lbm)/ft³ 、丙烯蒸氣壓與 D-1502 之操作壓力皆為 19.1 psig，D-1507 之操作壓力為 5.83 psig，請計算並回答下列問題(請以 ft 計算至小數點後第 2 位，以下四捨五入)：（2 題，每題 10 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (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)。
思路引導 VIP
總揚程等於系統吐出側總水頭減去吸入側總水頭，或者直接使用柏努力方程式列式：總揚程 = 壓力水頭差 + 高度差 + 總摩擦損耗。
小題 (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？
思路引導 VIP
建立吸入端可用淨正吸頭 (NPSHA) 算式。NPSHA = (靜壓頭 - 蒸氣壓頭) + 液位高度差 - 管線摩擦損耗，解出基座需墊高的高度。
泵總揚程計算要領
💡 運用柏努力方程式整合壓力、位能與摩擦損耗求得總揚程。
🔗 泵總揚程 (Total Head) 答題步驟
- 1 壓力頭 (ΔP/γ) — 將前後容器壓力差除以流體比重量，注意單位轉換。
- 2 位能頭 (ΔZ) — 計算終點與來源液面的絕對高度差，扣除參考基準。
- 3 損失頭 (Σhf) — 加總題目給定之吸入側與吐出側所有管路摩擦損。
- 4 總揚程 (H) — 將上述三項代數加總，即得泵浦需提供之總能量。
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🔄 延伸學習：延伸學習：NPSHA 計算僅關注泵入口前的能量餘裕。
