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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。
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。
如附圖所示。為測(cè)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(cè)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。
在100kg水中含有0.015kg的CO2,試求CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量濃度。
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瑁⒖僧?dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]
直徑為0.88m的填料吸收塔內(nèi),裝有拉西環(huán)填料,填料層高為6m。每小時(shí)處理2000m3含5%丙酮與空氣的原料氣,操作條件為1個(gè)大氣,25℃。用清水作吸收劑,塔頂出口廢氣含丙酮0.263%(以上均為摩爾分?jǐn)?shù)),出塔溶液中每千克含丙酮61.2g,操作條件下的平衡關(guān)系為Y=2X。試計(jì)算:(1)氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)KYa;(2)每小時(shí)可回收丙酮多少千克?(3)若將填料層加高3m,又可以多回收多少千克丙酮?
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(guò),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(zhǎng)應(yīng)為多少?(2)若氣體處理量、進(jìn)口溫度、管長(zhǎng)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)。
測(cè)定套管式換熱器的總傳熱系數(shù)。數(shù)據(jù)如下:甲苯在內(nèi)管中流動(dòng),質(zhì)量流量為5000kg/h,進(jìn)口溫度為80℃,出口溫度為50℃。水在環(huán)隙流動(dòng),進(jìn)口溫度為15℃,出口溫度為30℃。水與甲苯逆流流動(dòng),傳熱面積為2.5m2。問(wèn)所測(cè)得的總傳熱系數(shù)為多大?
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)。
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。