115年 - 115 普通考試_化學工程：化工機械概要#141851

(一)說明離心泵啟動前為何要灌泵？

(二)說明造成壓力容器失效有那些狀況？舉例三種。

(三)管式換熱器有那些優點？

(四)列舉三種於管道設置閥門的目的。

二、一根直徑為 1.5 inch、長度為 12 feet 之 Schedule 40 標準鋼管，用於外表面蒸氣冷凝加熱，而水流經管內。已知管內側與管外側之對流熱傳係數 分別為 400 及 1800 BTU/hr-ft²-°F。水在入口截面處之總溫差為 200°F， 在出口截面處之總溫差為 90°F。已知鋼管內徑與外徑分別為 1.610 inch 及 1.90 inch，管壁熱傳導係數為 25 BTU/hr-ft-°F，請估算水每小時所吸收之熱量（BTU/hr）。 （25 分）

(一)此填充塔的 HTU 為多少？（14 分）

(二)寫出 NTU 的英文全名，及數學表達式。（8 分）

(三)設計此填充塔所需之塔高為多少？（8 分）

四、一台效率為 75%的離心泵，用於在 30℃下將煤油（kerosene） （密度 = 783 kg/m³ ，黏度 = 1.64 x 10x^-3 Pa • s ）由一個槽輸送至另一個槽，如圖所示。若鋼製管路總長度為 100 m，管徑為 5 cm，且驅動該泵所需功率為 50 kW。假設系統操作於穩定流動狀態下，求煤油之體積流率( m³ / min )。 已知入口、出口及彎管（elbow）之壓力頭分別為 0.58、1.0 及 0.75，假設有 5 個彎管，而鋼管粗糙度約 0.045 mm 且管路摩擦因子可由 Moody Diagram 查得。（25 分）