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有一單殼程雙管程列管換熱器,管外用120℃飽和蒸汽加熱,常壓干空氣以12m/s的流速在管內(nèi)流過,管徑為?38×2.5mm,總管數(shù)為200根,已知空氣進(jìn)口溫度A為26℃,要求空氣出口溫度為86℃,試求:(1)該換熱器的管長應(yīng)為多少?(2)若氣體處理量、進(jìn)口溫度、管長均保持不變,而將管徑增大為?54×2mm,總管數(shù)減少20%,此時(shí)的出口溫度為多少?(不計(jì)出口溫度變化對(duì)物性的影響,忽略熱損失)。
在一換熱器中,用水使苯從80℃冷卻到50℃,水從15℃升到35℃。試分別計(jì)算并流操作及逆流操作時(shí)的平均溫度差。
冷藏瓶由真空玻璃夾層構(gòu)成,夾層中雙壁表面上鍍銀,鍍銀壁面黑度ε=0.02。外壁內(nèi)表面溫度為35℃,內(nèi)壁外表面溫度為0℃。試計(jì)算由于輻射傳熱每單位面積容器壁的散熱量。
在一傳熱面積為20m2的列管式換熱器中,殼程用110℃的飽和水蒸汽冷凝以加熱管程中的某溶液。溶液的處理量為2.5×104kg/h,比熱容為4kJ/(kg·K)。換熱器初始使用時(shí)可將溶液由20℃加熱至80℃。(1)該換熱器使用一段時(shí)間后,由于溶液結(jié)垢,其出口溫度只能達(dá)到75℃,試求污垢熱阻值;(2)若要使溶液出口溫度仍維持在80℃,在不變動(dòng)設(shè)備的條件下可采取何種措施?做定量計(jì)算。
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)(以內(nèi)表面積為基準(zhǔn))。試問此換熱器是否合適?
有一冷藏室,其保冷壁是由30mm厚的軟木做成的。軟木的熱導(dǎo)率λ=0.043W/(m·℃)。若外表面溫度為28℃,內(nèi)表面溫度為3℃,試計(jì)算單位表面積的冷量損失。
在1殼程2管程列管式換熱器中用水冷卻油,冷卻水走管內(nèi),進(jìn)口溫度為20℃,出口溫度為50℃。油進(jìn)口溫度為120℃,出口溫度為60℃。試計(jì)算兩種流體的傳熱平均溫度差。
重油和原油在單程套管換熱器中呈并流流動(dòng),兩種油的初溫分別為243℃和128℃;終溫分別為167℃和157℃。若維持兩種油的流量和初溫不變,而將兩流體改為逆流,試求此時(shí)流體的平均溫度差及它們的終溫。假設(shè)在兩種流動(dòng)情況下,流體的物性和總傳熱系數(shù)均不變化,換熱器的熱損失可以忽略。
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)。
蒸汽管道外包扎有兩層導(dǎo)熱系數(shù)不同而厚度相同的絕熱層,設(shè)外層的平均直徑為內(nèi)層的兩倍。其導(dǎo)熱系數(shù)也為內(nèi)層的兩倍。若將二層材料互換位置,假定其它條件不變,試問每米管長的熱損失將改變多少?說明在本題情況下,哪一種材料包扎在內(nèi)層較為合適?