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有一套管式換熱器,內管為φ38mm×2.5mm,外管為φ57mm×3mm的鋼管,內管的傳熱管長為2m。質量流量為2530kg/h的甲苯在環(huán)隙中流動,進口溫度為72℃,出口溫度為38℃。試求甲苯對內管外表面的對流傳熱系數(shù)。
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,使內管中湍流流動的流量為3000kg/h的苯從20℃加熱到80℃。當流量增加到4500kg/h時只能從20℃加熱到76℃。試計算換熱器的傳熱面積和流量為4500kg/h時的總傳熱系數(shù)K。[計算時,水蒸氣冷凝的α值取用8000W/(m2·K)??珊雎怨鼙跓嶙杓拔酃笩嶙?,并可當平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認為相同。]
在一換熱器中,用水使苯從80℃冷卻到50℃,水從15℃升到35℃。試分別計算并流操作及逆流操作時的平均溫度差。
水蒸氣管路橫穿室內,其保溫層外徑為70mm,外表面溫度為55℃,室溫為25℃,墻壁溫度為20℃。試計算每米管路的輻射散熱損失及對流散熱損失。保溫層外表面黑度ε=0.9。
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。換熱器外殼的內徑為260mm,內徑?25×2.5mm鋼管38根。求空氣對管壁的對流傳熱系數(shù)。
有直徑為φ38mm×2mm的黃銅冷卻管,假如管內生成厚度為1mm的水垢,水垢的熱導率λ=1.163W/(m·℃)。試計算水垢的熱阻是黃銅管熱阻的多少倍[黃銅的熱導率λ=110W/(m·℃)]。
盛水2.3kg的熱水瓶,瓶膽由兩層玻璃壁組成,其間抽空以免空氣對流和傳導散熱。玻璃壁鍍銀,黑度0.02。壁面面積為0.12m2,外壁溫度20℃,內壁溫度99℃。問水溫下降1℃需要多少時間?
直徑為0.88m的填料吸收塔內,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系為Y=2X。試計算:(1)氣相總體積傳質系數(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?
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,爐壁與室內空氣的自然對流對流傳熱系數(shù)為10W/(m2·K)。求爐外壁溫度。
有一加熱器,為了減少熱損失,在加熱器的平壁外表面,包一層熱導率為0.16W/(m·℃)、厚度為300mm的絕熱材料。已測得絕熱層外表面溫度為30℃,另測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。