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问答题
一长度为3m、管外径为131mm、管内通有123℃饱和蒸汽的竖直加热管。管外壁的温度为120℃,周围空气的温度为20℃,试求:
(1)每米管道因自然对流而产生的热损失为多少?
(2)若管外包一层40mm的保温层后,保温层外表面温度降至60℃,上述热损失减至多少?
问答题
有一换热器,并流操作时,冷流体进出口温度分别为25℃和70℃,热流体进出口温度分别为150℃和100℃。若在两种流体流量和进出口温度均不变的条件下,将并流操作改为逆流操作,试问该换热器的传热速率和传热平均温度差有何变化?(定量说明)
计算时可视为CP和K常量。
逆流操作时:
问答题
有一套管换热器,管内为φ54×2mm,套管为φ116×4mm的钢管,内管中苯被加热,苯进口温度为50℃,出口温度为80℃,流量为4000Kg/h。环隙为133.3℃的饱和水蒸气冷凝,其汽化热为2168.1KJ/Kg,冷凝传热膜系数为11630W/m2˙K。苯在50~80℃之间的物性参数平均值为密度ρ=880kg/m3,比热cp=1.86KJ/Kg˙℃,粘度μ=0.39×10-3Ns/m2,导热系数λ=0.134W/m˙K,管内壁垢阻为0.000265cm2/W,管壁及管外侧热阻不计。试求:
(1)加热蒸汽消耗量
(2)所需的传热面积(以内管外表面计)。
(3)当苯的流量增加50%,要求苯的进出口温度不变,加热蒸汽的温度应为多少?
问答题
现有两台单壳程单管程的传热面积均为20m2的列管式空气加热器,每台加热器均由64根φ57×3.5mm钢管组成。壳程为170℃的饱和水蒸气冷凝(冷凝潜热r=2054kJ/kg),空气入口温度t1=30℃,流量为2.5kg/s,以湍流方式通过管内。
(1)若两台换热器并联使用,通过每台热换器的空气流量均等,此时空气的对流传热系数为38W/m2˙℃,求空气的出口温度t2及水蒸气的总冷凝量w0为多少?
(2)若二台换热器改为串联使用,问此时空气的出口温度t2及水蒸气的总冷凝量w0为多少?假定空气的物性不随温度压力而变化,视为常量cp=1/kg˙℃。
问答题
欲将一容器中的溶液进行加热,使其从30℃加热至60℃,容器中的液量为6000kg,用夹套加热,传热面积为6m2,容器内有搅拌器,因此器内液体各处的温度可视为均匀的,加热蒸气为0.1MPa的饱和水蒸气,传热系数为800w/m2℃,求将溶液由30℃加热至60℃所需要的时间?
已知溶液比热为5kJ/kg˙℃,热损失忽略不计。
问答题
用传热面积A1=1m2的蛇管加热器加热容器中的某油品,拟将油温从t1=20℃升至t2=80℃。已知加热器的总传热系数K=200W/(m2˙℃),油品质量m=500kg,比热容cp=2.2kJ/(kg˙℃)。容器外表面散热面积S2=12m2,空气温度ta=20℃,空气与器壁的对流传热系数a=10W/(m2˙℃),加热蒸汽的压强为250kPa。试求:
(1)所需加热时间。
(2)油品能否升至90℃。
不考虑管壁热阻及油与壁面的对流传热热阻。
问答题
平均温度为270℃的机油从一φ108mm×6mm的钢管中流过。已知油对管壁的对流传热系数为340W/(m2·℃),大气温度为12℃。试求:
(1)每米管长的热损失?
(2)若管外包以导热系数为0.045W/(m·℃),厚度为20mm的玻璃棉作保护层,此时的热损失又为多少?
假设管壁及污垢热阻可以忽略不计,外壁对空气的对流-辐射联合传热系数可用aT=8+0.05tW来计算。其中tW表示壁温,℃αT的单位为W/(m2·℃)。
问答题
在列管换热器中用蒸汽加热空气,蒸汽走完程,空气走管程且作湍流流动,若其它条件不变,仅将:
(1)空气的压强加倍
(2)传热管的数目加倍试估算Q/∆tm将如何变化?
问答题