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）?？珊雎怨鼙跓嶙杓拔酃笩嶙?，并可當(dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]

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。

在一逆流套管換熱器中，冷、熱流進(jìn)行熱交換。兩流體的進(jìn)、出口溫度分別為t1=20℃、t2=85℃，T1=100℃、T2=70℃。當(dāng)冷流體的流量增加一倍時(shí)，試求兩流體的出口溫度和傳熱量的變化情況。假設(shè)兩種情況下總傳熱系數(shù)可視為相同，換熱器熱損失可忽略。

外徑為50mm、長(zhǎng)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(jì)算輻射熱損失。

有1殼程2管程列管式換熱器，用293K的冷水30t/h使流量為20t/h的乙二醇從353K冷卻到313K，設(shè)總傳熱系數(shù)為1200W/（m2·K），試計(jì)算所需傳熱面積。

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）。

冷卻水在φ19mm×2mm，長(zhǎng)為2m的鋼管中以1m/s的流速通過。水溫由15℃升至25℃。求管壁對(duì)水的對(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。

直徑為0.88m的填料吸收塔內(nèi)，裝有拉西環(huán)填料，填料層高為6m。每小時(shí)處理2000m3含5%丙酮與空氣的原料氣，操作條件為1個(gè)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?jǐn)?shù)），出塔溶液中每千克含丙酮61.2g，操作條件下的平衡關(guān)系為Y=2X。試計(jì)算：（1）氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)KYa；（2）每小時(shí)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？