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(dòng)時(shí)的平均溫度差及所需傳熱面積；（3）逆流流動(dòng)時(shí)的平均溫度差及所需傳熱面積。

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。

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。

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(nèi)，爐壁與室內(nèi)空氣的自然對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)為10W/（m2·K）。求爐外壁溫度。

如附圖所示。為測(cè)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(cè)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。

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。

測(cè)定套管式換熱器的總傳熱系數(shù)。數(shù)據(jù)如下：甲苯在內(nèi)管中流動(dòng)，質(zhì)量流量為5000kg/h，進(jìn)口溫度為80℃，出口溫度為50℃。水在環(huán)隙流動(dòng)，進(jìn)口溫度為15℃，出口溫度為30℃。水與甲苯逆流流動(dòng)，傳熱面積為2.5m2。問所測(cè)得的總傳熱系數(shù)為多大？

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）。

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·℃）]。

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。