内容发布更新时间 : 2025/4/5 2:43:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
电热丝直径为０．５ｍｍ，全长２．５ｍ，表面黑度ε＝０．９，周围反射器的温度 为１５℃，电热器的功耗为０．４ｋｗ。 不计对流传热。 有一水平列管式换热器，管径为φ２５×２．５ｍｍ，管长ｌ＝３．５ｍ，根数ｎ ＝３７根，今用此换热器将流量为每小时１５吨的苯从３０℃加热到７０℃，并用温度 为Ｔ＝１１９．６℃的蒸汽做载热体，问该热交换器是否合用？如不合用可采取哪些措 施？从结构上及操作上加以定量说明。已知 污垢热阻Ｒ＝１／１２００ｍ℃／Ｗ；苯的密度ρ＝９００ｋｇ／ｍ； 粘度μ＝０．４７ｃｐ；比热ｃ＝１．８ｋＪ／ｋｇ·℃ 导热系数λ＝０．１４５ｗ／ｍ·ｋ，管壁的导热系数λ＝４０ｗ／ｍ·ｋ。 在一新的套管式换热器中，冷却水在φ２５×２．５的内管中流动，以冷凝环隙间 的某蒸汽。当冷却水流速为０．４ｍ／ｓ和０．８ｍ／ｓ时，测得基于内管外表面的总 传热系数分别为Ｋ=１２００ｗ／ｍ℃和Ｋ＝１７００ｗ／ｍ℃。水在管内为 湍流，管壁的导热系数λ＝４５ｗ／ｍ℃，水流速改变后，可认为环隙间蒸汽冷凝的传 热系数不变。试求： １．当水流速为０．４ｍ／ｓ时，管壁对水的对流传热系数为多少？ ２．某蒸汽冷凝的对流传热系数为多少？ ３．若操作一时期后，水流速仍保持为０．４ｍ／ｓ，但测得的Ｋ值比操作初期下 降１０％，试分析原因。并论述此时蒸汽的冷凝量是否也下降１０％？ 流量为１０００ｋｇ／ｈ的某气体通过列管换热器的管程，由１５０℃降至８０℃。 壳程软水的初温为１５℃，出口温度６５℃，两流体作逆流流动。已知气体对管壁的对流 传热系数远小于管壁对水的对流传热系数。试求： （１）冷却水用量； （２）如气体处理量增大５０％，冷却水初温不变，仍用原换热器达到原要求的气 体冷却程度，此时出口水温将为多少度？冷却水的用量为多少？ 设管壁热阻、污垢热阻、热损失均可忽略不计。 气体的平均比热为１．０２ｋＪ／ｋｇ·ｋ，水的比热为４．１７ｋＪ／ｋｇ·ｋ， 不计温度变化对比热的影响。气体均作湍流流动。 用两个相同结构尺寸的列管换热器按并联方式加热某料液，换热器的管束由 ３２ 根 长 ３ｍ的 φ２５×２．５ｍｍ钢管构成，壳程为 １２０℃ 的饱和蒸汽，料液总流量为 ２０ｍ／ｈ，按相等流量分配在两个换热器管程中作湍流流动。由２５℃加热到８０℃ 蒸汽冷凝对流传热系数为８ｋｗ／ｍ·℃，管壁及污垢热阻可不计。热损失也可 不计。料液比热为４．１ｋＪ／ｋｇ℃，密度为１０００ｋｇ／ｍ。 试求： （１）管壁对料液的对流传热系数；