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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(dòng)。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(duì)管壁的對(duì)流傳熱系數(shù)。
水在大容器內(nèi)沸騰,如果絕對(duì)壓力保持在p=200kPa,加熱面溫度保持130℃試計(jì)算加熱面上的熱流密度q。
在下列各種列管式換熱器中,某種溶液在管內(nèi)流動(dòng)并由20℃加熱到50℃。加熱介質(zhì)在殼方流動(dòng),其進(jìn)、出口溫度分別為100℃和60℃,試求下面各種情況下的平均溫度差。(1)殼方和管方均為單程的換熱器。設(shè)兩流體呈逆流流動(dòng)。(2)殼方和管方分別為單程和二程的換熱器。(3)殼方和管方分別為二程和四程的換熱器。
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。
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(wèn)每米管長(zhǎng)的熱損失將改變多少?說(shuō)明在本題情況下,哪一種材料包扎在內(nèi)層較為合適?
有直徑為φ38mm×2mm的黃銅冷卻管,假如管內(nèi)生成厚度為1mm的水垢,水垢的熱導(dǎo)率λ=1.163W/(m·℃)。試計(jì)算水垢的熱阻是黃銅管熱阻的多少倍[黃銅的熱導(dǎo)率λ=110W/(m·℃)]。
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)。
水蒸氣管路外徑為108mm,其表面包一層超細(xì)玻璃棉氈保溫,其熱導(dǎo)率隨溫度t/℃的變化關(guān)系為λ=0.033+0.00023tW/(m·K)。水蒸氣管路外表面溫度為150℃,希望保溫層外表面溫度不超過(guò)50℃,且每米管路的熱量損失不超過(guò)160W/m。試確定所需保溫層厚度。
用熱電偶溫度計(jì)測(cè)量管道中的氣體流速。溫度計(jì)讀數(shù)為300℃ ,黑度為0.3。氣體與熱電偶間的對(duì)流傳熱系數(shù)為60W/(m2·K),管壁溫度為230℃ 。試求:(1)氣體的真實(shí)溫度;(2)若要減少測(cè)溫誤差,應(yīng)采用那些措施?
100g水中溶解1gNH3,從手冊(cè)查得20℃時(shí)NH3的平衡分壓為986.6Pa,在此濃度以內(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。