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。]

100g水中溶解1gNH3，從手冊(cè)查得20℃時(shí)NH3的平衡分壓為986.6Pa，在此濃度以?xún)?nèi)服從亨利定律。試求溶解度系數(shù)H（單位為kmol·m-3·kPa-1）和相平衡常數(shù)m，總壓力為100kPa。

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(guò)，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）。

有一單管程的列管式換熱器，其規(guī)格如下：管徑為φ25mm×2.5mm，管長(zhǎng)為3m，管數(shù)為37根。今擬采用此換熱器冷凝并冷卻CS2的飽和蒸氣，自飽和溫度46℃冷卻到10℃。CS2在管外冷凝，其流量為300kg/h，比汽化熱為350kJ/kg。冷卻水在管內(nèi)，進(jìn)口溫度為5℃，出口溫度為32℃。逆流流動(dòng)。已知CS2的冷凝和冷卻時(shí)的總傳熱系數(shù)分別為K1=291W/（m2·K）和K2=174W/（m2·K）（以?xún)?nèi)表面積為基準(zhǔn)）。試問(wèn)此換熱器是否合適？

在100kg水中含有0.015kg的CO2，試求CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量比和質(zhì)量濃度。

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

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。

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。

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。