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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?,并可當(dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]
某冷凝器傳熱面積為20m2,用來(lái)冷凝100℃的飽和水蒸氣。冷液進(jìn)口溫度為40℃,流量0.917kg/s,比熱容為4000J/(kg·℃)。換熱器的傳熱系數(shù)K=125W/(m2·℃),試求水蒸氣冷凝量。
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)。
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(cè)得絕熱層外表面溫度為30℃,另測(cè)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。
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?
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·℃)]。
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(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。
用絕對(duì)壓力為300kPa的飽和水蒸氣將體積流量為80m3/h的苯胺從80℃加熱到100℃。苯胺在平均溫度下的密度為955kg/m3,比熱容為2.31kJ/(kg·℃)。試計(jì)算:(1)水蒸氣用量(kg/h);(2)當(dāng)總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)時(shí)所需傳熱面積。
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。