内容发布更新时间 : 2024/12/27 11:34:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(1) 换热器的热负荷Q＝？ (2) 加热蒸汽消耗量Wh＝？ (3) 总传热系数K＝？

(4) 该换热器能否满足生产任务？

37. 某内管为φ180×10mm的套管换热器中，将流量为3100kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热为2.38kJ/kg.K，冷却水进出口温度分别为40℃和50℃，其平均比热为4.174 kJ/kg.K，并、逆流时的总传热系数K0均为2000W/m2.K，试求：

(1)冷却水用量；

(2)计算两流体分别作并流流动、逆流流动时的平均温度差和管长，并根据计算结果加以讨论。

38. 某内管为φ150×10mm的套管换热器中，将流量为3100kg/h的某液态烃从120℃冷却到60℃，其平均比热为2.38kJ/kg.K，冷却水进出口温度分别为30℃和50℃，其平均比热为4.174 kJ/kg.K，并、逆流时的总传热系数K0均为2000 W/m2.K，试求：

(1)冷却水用量；

(2)两流体作并流流动时的平均温度差和管长； 3两流体作逆流流动时的平均温度差和管长。 39. 用初温为10℃的水在φ25×2.5mm的管子组成的单程列管式换热器内将机油由200℃冷却至100℃，水走管内，油走管间。已知水和机油的质量流量分别为1000 kg/h和1200 kg/h，其比热分别为4.18kJ/kg·K和2.0kJ/kg·K。水侧和油侧的对流传热系数分别为2000W/m2·K和250W/m2·K，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。试计算：

(1) 换热器的热负荷； (2) 冷却水的出口温度； (3) 总传热系数； (4) 所需传热面积；

(5) 若换热器由15根长3 m的上述换热管组成，说明该换热器是否合用？ 40. 单程列管式换热器由15根φ25×2.5mm、长3 m钢管组成，管内为初温10℃、终温20℃的冷却水，比热为4.18kJ/kg·K；管间为机油，由200℃冷却至100℃。机油的质量流量为1200 kg/h，比热为2.0kJ/kg·K。两流体呈逆流流动，试计算：

(1) 换热器的热负荷；

(2) 所需冷却水的质量流量； (3) 平均温度差； (4) 总传热系数。 41. 在一列管换热器中逆流将15000kg/h的某低粘度油品从20℃加热到80℃。油品走管内，管外加热介质为130℃的水蒸汽冷凝为饱和水。换热器由100根直径为25mm、长6m的薄壁钢管构成。已知αi＝360W/m2·℃，αo＝12000W/m2·℃，油品的比热为1.9kJ/kg·℃。操作条件下水的汽化潜热为2205 kJ/kg。若换热过程的热损失为冷热流体换热量的15%，忽略管壁及污垢热阻。试求：

(1) 加热蒸汽消耗量？

(2) 该换热器能否满足生产任务？

(3) 若其他已知条件不变，将油品的流量提高到17000kg/h，求此时的总传热系数。

五、简答题

1. 三种基本传热方式中，辐射传热与其他两种传热在传热方式上最主要的区别是什么？

25

第五章 蒸发

一、选择题

1. 以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（ D ）蒸发器。 A.强制循环型 B.升膜 C.浸没燃烧 D.外热式 2. 与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（ B ），温度差（ A ），

总传热系数（ B ）。

A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 3. 蒸发操作能持续进行的必要条件是( B )。

A.热能的不断供应，冷凝水的及时排除。 B.热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。 C.把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。 D.采用多效操作，通常使用2-3效。 4. 蒸发操作通常采用( D )加热。 A.电加热法 B.烟道气加热

C.直接水蒸气加热 D.间接饱和水蒸气加热 5. 以下哪一条不是减压蒸发的优点( D )。

A.可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂 B.可用以浓缩不耐高温的溶液 C.可减少蒸发器的热损失 D.可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送

6. 多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( C )。 A.顺流 B.逆流 C.错流 D.平流

7. 中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( A )。 A.自然循环 B.强制循环 C.自然沸腾 D.强制沸腾 8. 蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( B )。

a.间壁式冷凝 b.混合式冷凝 c.蓄热式冷凝 d.自然冷凝

9. 单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量， 如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D

／W最大? ( A )。

A.原料液在293K时加入蒸发器 B.原料液在390K时加入蒸发器 C.原料液在393K时加入蒸发器 D.原料液在395K时加入蒸发器

10. 蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（ A ）所致。

A.沸点升高 B.沸点降低 C.蒸汽压升高 11. 属于单程型的蒸发器是（ C ）。

A、中央循环管式蒸发器 B、外热式蒸发器 C、降膜蒸发器 D、 悬筐式蒸发器

三、判断题

1. 一般逆流加料法多效蒸发流程适合于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发。

（ √ ）

2. 杜林规则认为，一定浓度的某溶液在两不同压强下的沸点差与对应压强下水的沸点差的比值

为2。 （ X ）

3. 一般并流加料法多效蒸发流程适合于粘度随温度和浓度变化较大的溶液的蒸发。

26

（ X ）

4. △‘是指由于溶质的存在而引起的温度差损失。 （ √ ）

四、计算题

1. 常压单效蒸发中，每小时将10000kg的某水溶液从5％浓缩到25％。原料液温度为40十

三点，分离室的真空度为60kPa，加热蒸汽压强为120kPa，蒸发器的管外总传热系数为2000W/(m2.℃)，溶液的平均比热为3.6kJ/(kg.℃)，操作条件下溶液的各种温度差损失为15℃，忽略热损失。求（1）水分蒸发量；（2）加热蒸汽消耗量；（3）蒸发器的传热面积。 2. 进料量为9000kg/h，浓度为1%（质量分率）的盐溶液在40℃下进入单效蒸发器并被浓缩

到1.5%。蒸发器传热面积为39.1平方米，蒸发室绝对压强为0.04MPa（该压力下水的蒸发潜热r'=2318.6kJ/kg），加热蒸汽温度为110℃（该饱和温度下水的蒸发潜热r=2232k J/kg）。由于溶液很稀，假设溶液的沸点和水的沸点相同，0.04MPa下水的沸点为75.4℃，料液的比热近似于水的比热，Ｃｐ＝4.174kJ/kg·K。求蒸发量、浓缩液量、加热蒸汽量和加热室的传热系数K。如进料量增加为12000kg/h，传热系数、加热蒸汽压强、蒸发室压强、进料温度和浓度均不变的情况下，蒸发量、浓缩液量和浓缩液浓度又为多少？均不考虑热损失。

五、简答题

1. 蒸发操作得以进行的基本条件是什么？

27