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℃?？倐鳠嵯禂?shù)K=2000W/（m2·℃）。試求：（1）冷卻水用量；（2）并流流動(dòng)時(shí)的平均溫度差及所需傳熱面積；（3）逆流流動(dòng)時(shí)的平均溫度差及所需傳熱面積。

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％。空氣的初始溫度為20℃，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)干燥過程近似為等焓過程。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。

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。

某濕物料質(zhì)量為20kg，均勻的鋪在底面積為0.5m2的淺盤內(nèi)，在恒定的干燥條件下進(jìn)行干燥。物料的初始含水量為15％，平衡水分為1％，臨界水分為6％。恒速干燥階段的干燥速率為0.4kg/（m2·h），假定降速干燥階段的干燥速率與自由含水量之間呈線性關(guān)系，若將物料干燥至2％，所需的干燥時(shí)間為多少？

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50℃，且每米管路的熱量損失不超過160W/m。試確定所需保溫層厚度。

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)。

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。

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）。可忽略管壁熱阻及污垢熱阻，并可當(dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]

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(zhǎng)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？