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有一加熱器,為了減少熱損失,在加熱器的平壁外表面,包一層熱導(dǎo)率為0.16W/(m·℃)、厚度為300mm的絕熱材料。已測得絕熱層外表面溫度為30℃,另測得距加熱器平壁外表面250mm處的溫度為75℃,如附圖所示。試求加熱器平壁外表面溫度。
功率為1kW的封閉式電爐,表面積為0.05m2,表面黑度0.90。電爐置于溫度為20℃的室內(nèi),爐壁與室內(nèi)空氣的自然對流對流傳熱系數(shù)為10W/(m2·K)。求爐外壁溫度。
水蒸氣管路橫穿室內(nèi),其保溫層外徑為70mm,外表面溫度為55℃,室溫為25℃,墻壁溫度為20℃。試計算每米管路的輻射散熱損失及對流散熱損失。保溫層外表面黑度ε=0.9。
在常壓下用列管換熱器將空氣由200℃冷卻至120℃,空氣以3kg/s的流量在管外殼體中平行于管束流動。換熱器外殼的內(nèi)徑為260mm,內(nèi)徑?25×2.5mm鋼管38根。求空氣對管壁的對流傳熱系數(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),試計算所需傳熱面積。
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),進口溫度為20℃,出口溫度為50℃。油進口溫度為120℃,出口溫度為60℃。試計算兩種流體的傳熱平均溫度差。
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)。換熱器初始使用時可將溶液由20℃加熱至80℃。(1)該換熱器使用一段時間后,由于溶液結(jié)垢,其出口溫度只能達到75℃,試求污垢熱阻值;(2)若要使溶液出口溫度仍維持在80℃,在不變動設(shè)備的條件下可采取何種措施?做定量計算。
如附圖所示。為測量爐壁內(nèi)壁的溫度,在爐外壁及距外壁1/3厚度處設(shè)置熱電偶,測得t2=300℃,t3=50℃。求內(nèi)壁溫度t1。設(shè)爐壁由單層均質(zhì)材料組成。
有一套管式換熱器,內(nèi)管為φ180mm×10mm的鋼管,內(nèi)管中有質(zhì)量流量為3000kg/h的熱水,從90℃冷卻到60℃。環(huán)隙中冷卻水從20℃升到50℃。總傳熱系數(shù)K=2000W/(m2·℃)。試求:(1)冷卻水用量;(2)并流流動時的平均溫度差及所需傳熱面積;(3)逆流流動時的平均溫度差及所需傳熱面積。
重油和原油在單程套管換熱器中呈并流流動,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,試求此時流體的平均溫度差及它們的終溫。假設(shè)在兩種流動情況下,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。