用純水逆流吸收氣體混合物中的SO2(其余組分可視為惰性成分),混合物中SO2的初始濃度為5%(體積百分?jǐn)?shù)),在操作條件下相平衡關(guān)系y=5.0x,試分別計(jì)算液氣比為4與6時(shí)氣體的極限出口濃度。
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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)。
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。
有一單管程的列管式換熱器,其規(guī)格如下:管徑為φ25mm×2.5mm,管長(zhǎng)為3m,管數(shù)為37根。今擬采用此換熱器冷凝并冷卻CS2的飽和蒸氣,自飽和溫度46℃冷卻到10℃。CS2在管外冷凝,其流量為300kg/h,比汽化熱為350kJ/kg。冷卻水在管內(nèi),進(jìn)口溫度為5℃,出口溫度為32℃。逆流流動(dòng)。已知CS2的冷凝和冷卻時(shí)的總傳熱系數(shù)分別為K1=291W/(m2·K)和K2=174W/(m2·K)(以內(nèi)表面積為基準(zhǔn))。試問此換熱器是否合適?
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。
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)。
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,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)。
有一冷藏室,其保冷壁是由30mm厚的軟木做成的。軟木的熱導(dǎo)率λ=0.043W/(m·℃)。若外表面溫度為28℃,內(nèi)表面溫度為3℃,試計(jì)算單位表面積的冷量損失。
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·℃)]。
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。
某冷凝器傳熱面積為20m2,用來冷凝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。