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100g水中溶解1gNH3,從手冊(cè)查得20℃時(shí)NH3的平衡分壓為986.6Pa,在此濃度以?xún)?nèi)服從亨利定律。試求溶解度系數(shù)H(單位為kmol·m-3·kPa-1)和相平衡常數(shù)m,總壓力為100kPa。
有一單管程的列管式換熱器,其規(guī)格如下:管徑為φ25mm×2.5mm,管長(zhǎng)為3m,管數(shù)為37根。今擬采用此換熱器冷凝并冷卻CS2的飽和蒸氣,自飽和溫度46℃冷卻到10℃。CS2在管外冷凝,其流量為300kg/h,比汽化熱為350kJ/kg。冷卻水在管內(nèi),進(jìn)口溫度為5℃,出口溫度為32℃。逆流流動(dòng)。已知CS2的冷凝和冷卻時(shí)的總傳熱系數(shù)分別為K1=291W/(m2·K)和K2=174W/(m2·K)(以?xún)?nèi)表面積為基準(zhǔn))。試問(wèn)此換熱器是否合適?
在一套管式換熱器中,用120℃的飽和水蒸氣在環(huán)隙中冷凝放熱,使內(nèi)管中湍流流動(dòng)的流量為3000kg/h的苯從20℃加熱到80℃。當(dāng)流量增加到4500kg/h時(shí)只能從20℃加熱到76℃。試計(jì)算換熱器的傳熱面積和流量為4500kg/h時(shí)的總傳熱系數(shù)K。[計(jì)算時(shí),水蒸氣冷凝的α值取用8000W/(m2·K)??珊雎怨鼙跓嶙杓拔酃笩嶙?,并可當(dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]
冷卻水在φ19mm×2mm,長(zhǎng)為2m的鋼管中以1m/s的流速通過(guò)。水溫由15℃升至25℃。求管壁對(duì)水的對(duì)流傳熱系數(shù)。
某濕物料在常壓氣流干燥器內(nèi)進(jìn)行干燥,濕物料處理為1kg/s,其含水量由10%降至2%??諝獾某跏紲囟葹?0℃,濕度為0.006kg水/kg干氣,空氣由預(yù)熱器預(yù)熱至140℃進(jìn)入干燥器,假設(shè)干燥過(guò)程近似為等焓過(guò)程。若廢氣出口溫度為80℃,試求:預(yù)熱器所需供熱量和熱效率。系統(tǒng)損失可忽略。
有一套管式換熱器,內(nèi)管為φ38mm×2.5mm,外管為φ57mm×3mm的鋼管,內(nèi)管的傳熱管長(zhǎng)為2m。質(zhì)量流量為2530kg/h的甲苯在環(huán)隙中流動(dòng),進(jìn)口溫度為72℃,出口溫度為38℃。試求甲苯對(duì)內(nèi)管外表面的對(duì)流傳熱系數(shù)。
有1殼程2管程列管式換熱器,用293K的冷水30t/h使流量為20t/h的乙二醇從353K冷卻到313K,設(shè)總傳熱系數(shù)為1200W/(m2·K),試計(jì)算所需傳熱面積。
盛水2.3kg的熱水瓶,瓶膽由兩層玻璃壁組成,其間抽空以免空氣對(duì)流和傳導(dǎo)散熱。玻璃壁鍍銀,黑度0.02。壁面面積為0.12m2,外壁溫度20℃,內(nèi)壁溫度99℃。問(wèn)水溫下降1℃需要多少時(shí)間?
用絕對(duì)壓力為300kPa的飽和水蒸氣將體積流量為80m3/h的苯胺從80℃加熱到100℃。苯胺在平均溫度下的密度為955kg/m3,比熱容為2.31kJ/(kg·℃)。試計(jì)算:(1)水蒸氣用量(kg/h);(2)當(dāng)總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)時(shí)所需傳熱面積。
在一逆流套管換熱器中,冷、熱流進(jìn)行熱交換。兩流體的進(jìn)、出口溫度分別為t1=20℃、t2=85℃,T1=100℃、T2=70℃。當(dāng)冷流體的流量增加一倍時(shí),試求兩流體的出口溫度和傳熱量的變化情況。假設(shè)兩種情況下總傳熱系數(shù)可視為相同,換熱器熱損失可忽略。