某填料吸收塔,用清水除去氣體混合物中的有害物質(zhì),若進(jìn)塔氣中含有害物質(zhì) 5%(體積%),要求吸收率為90%,氣體流率為32kmol/(m2.h),液體流率為24kmol/(m2.h),此液體流率為最小流率的1.5倍。如果物系服從亨利定律,并已知液相傳質(zhì)單元高度HL為0.44m,氣相體積分傳質(zhì)系數(shù)Kya=0.06kmol/(m3.s.Δy),該塔在常壓下逆流等溫操作。
試求:
(1)塔底排出液的組成;
(2)所需填料層高度。
注:可用摩爾分率代替摩爾比進(jìn)行計算。
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外徑為50mm、長為10m的氧化鋼管敷設(shè)在截面為200mm×200mm的紅磚砌的通道內(nèi),鋼管外表面溫度為250℃,通道壁面溫度為20℃。試計算輻射熱損失。
用熱電偶溫度計測量管道中的氣體流速。溫度計讀數(shù)為300℃ ,黑度為0.3。氣體與熱電偶間的對流傳熱系數(shù)為60W/(m2·K),管壁溫度為230℃ 。試求:(1)氣體的真實溫度;(2)若要減少測溫誤差,應(yīng)采用那些措施?
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℃,試計算單位表面積的冷量損失。
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。
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。
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·℃)]。
如附圖所示。為測量爐壁內(nèi)壁的溫度,在爐外壁及距外壁1/3厚度處設(shè)置熱電偶,測得t2=300℃,t3=50℃。求內(nèi)壁溫度t1。設(shè)爐壁由單層均質(zhì)材料組成。
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(dāng)總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)時所需傳熱面積。
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。
有一套管式換熱器,內(nèi)管為φ180mm×10mm的鋼管,內(nèi)管中有質(zhì)量流量為3000kg/h的熱水,從90℃冷卻到60℃。環(huán)隙中冷卻水從20℃升到50℃??倐鳠嵯禂?shù)K=2000W/(m2·℃)。試求:(1)冷卻水用量;(2)并流流動時的平均溫度差及所需傳熱面積;(3)逆流流動時的平均溫度差及所需傳熱面積。