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）。可忽略管壁熱阻及污垢熱阻，并可當(dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]

水蒸氣管路橫穿室內(nèi)，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(jì)算每米管路的輻射散熱損失及對(duì)流散熱損失。保溫層外表面黑度ε=0.9。

在1殼程2管程列管式換熱器中用水冷卻油，冷卻水走管內(nèi)，進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度為50℃。油進(jìn)口溫度為120℃，出口溫度為60℃。試計(jì)算兩種流體的傳熱平均溫度差。

水蒸氣管路外徑為108mm，其表面包一層超細(xì)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(guò)50℃，且每米管路的熱量損失不超過(guò)160W/m。試確定所需保溫層厚度。

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。

冷藏瓶由真空玻璃夾層構(gòu)成，夾層中雙壁表面上鍍銀，鍍銀壁面黑度ε=0.02。外壁內(nèi)表面溫度為35℃，內(nèi)壁外表面溫度為0℃。試計(jì)算由于輻射傳熱每單位面積容器壁的散熱量。

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(shí)可將溶液由20℃加熱至80℃。（1）該換熱器使用一段時(shí)間后，由于溶液結(jié)垢，其出口溫度只能達(dá)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(dòng)設(shè)備的條件下可采取何種措施？做定量計(jì)算。

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·℃）]。

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。