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水蒸氣管路外徑為108mm,其表面包一層超細玻璃棉氈保溫,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。
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。
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?
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。每小時處理2000m3含5%丙酮與空氣的原料氣,操作條件為1個大氣,25℃。用清水作吸收劑,塔頂出口廢氣含丙酮0.263%(以上均為摩爾分數(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。試計算:(1)氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)KYa;(2)每小時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?
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。
在100kg水中含有0.015kg的CO2,試求CO2的質(zhì)量分數(shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量濃度。
用絕對壓力為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·℃)。試計算:(1)水蒸氣用量(kg/h);(2)當總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)時所需傳熱面積。
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。
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)。
在一逆流套管換熱器中,冷、熱流進行熱交換。兩流體的進、出口溫度分別為t1=20℃、t2=85℃,T1=100℃、T2=70℃。當冷流體的流量增加一倍時,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。