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- 1.传热过程计算题3。在一单程列管换热器中用饱和水蒸气加热食用油。温度为160℃的饱和蒸汽在壳程冷凝，冷凝液在饱和温度下排出。食用油在管程流动，并由20℃加热到106℃。列管换热器尺寸为：列管直径为Φ19mm×2mm、管长为4m，共有25根管子。若换热器的传热量为125kW，蒸汽冷凝传热系数为7000W/(m2·K)，油侧污垢热阻为0.0005 m2·K/W，管壁热阻和蒸汽侧污垢热阻可忽略，求管内油侧对流传热系数。
- 2.在一单程列管换热器中用饱和水蒸气加热食用油。温度为160 °C的饱和蒸汽在壳程冷凝, 冷凝液在饱和温度下排出。食用油在管程流动,并由20 °C加热到106 °C。列管换热器尺寸 为:列管直径为①19mmX2[mn、管长为4 m,共有25根管子。若换热器的传热量为125 kW, 蒸汽冷凝传热系数为7 000 W/ (m2・K),油侧污垢热阻为0. 000 5 m2・K/W,管壁热阻和蒸汽 侧污垢热阻可忽略,求管内油侧对流传热系数。⏺乂若油的流速增加一倍,此时若换热器的总传热系数为原来的1.75倍,求油的出口温度。 假设油的物性不变。
- 3.在一单程列管换热器中,用饱和蒸汽加热原料油。温度为160℃饱和蒸汽在壳程冷凝(排出时为饱和液体),原料油在管程流动,并由20℃加热到106℃,列管换热器尺寸为:列管直径为ф19×2mm,管长为4m ,共25根管子。若换热器的传热量为125Kw,蒸汽冷凝传热系数为7000 W/(m2℃),油侧污垢热阻可去为 m2℃/W,管壁热阻和蒸汽侧垢层热阻可忽略,试求管内油侧对流传热系数。又若有的流速增加一倍,此时若换热器的总传热系数为原来的倍,试求油的出口温度。假设油的物性不变。
- 4.在一单程列管换热器中,用饱和蒸汽加热原料油。温度为160°C饱和蒸汽在壳程冷凝(排岀时为饱和液体),原料油在管程流动,并由20°C加热到106°C,列管换热 器尺寸为:列管直径为(1> 19X2mm,管长为4m ,共25根管子。若换热器的传 热量为125KW,蒸汽冷凝传热系数为7000 W/(m2*°C),油侧污垢热阻可去为m2 ・°C/W,管壁热阻和蒸汽侧垢层热阻可忽略,试求管内油侧对流传热系数。乂若 有的流速增加一倍,此时若换热器的总传热系数为原来的倍,试求油的出口温 度。假设油的物性不变。
- 5.在一单程管壳式换热器中,用饱和蒸汽加热油品。壳方为160℃的饱和蒸汽冷凝为同温度的水。油品在管方呈湍流流动,并由20℃加热到110℃。换热器的热负荷为12.5×103 W,蒸汽冷凝传热系数为7000W/(m2·℃),油侧污垢热阻为0.5×10-3m2·℃/W,管壁热阻及蒸汽侧污垢热阻可忽略,换热器的热损失也可忽略。换热器的管束由25根Φ19mm×2mm的管子组成,管长为4 m。试求:(1)管内油侧对流传热系数;(2)若油的流速增加一倍,保持油的进、出口温度不变,求饱和蒸汽的温度。
- 6.3、某低黏度流体的流量为8000 kg/h，比热容为4.18 kJ/(kg·℃)，生产上要求将该流体由20℃加热到80℃。现选用单管程列管式换热器，流体走管内，管外的加热热源为110℃的饱和水蒸汽，已知管内对流传热系数为470 W/( m2·℃)，管外蒸汽冷凝对流传热系数为9000 W/( m2·℃)，管壁热阻、污垢热阻和换热器的热损失可忽略。试求换热器内需管长4.5 m，直径φ25 mm × 2.5 mm换热管多少根？
- 7.在某管壳式换热器中用133℃的饱和水蒸气将水由20℃预热至80℃,水在管程流动,流速为0.6m/s,管尺寸为ϕ25mm×2.5mm。设水蒸气冷凝的对流给热系数为10000W/(m2·℃),水侧污垢热阻为6×10-4(m2·℃)/W,蒸汽侧的污垢热阻和管壁热阻可忽略不计。试求:(i)基于管外表面积的传热系数。(ii)换热器操作一年后,由于水垢积累,换热能力降低,出口水温只能升至70℃,试求此时的传热系数及水侧的污垢热阻。(iii)若要使出口水温仍维持在80℃,拟采用提高加热蒸汽温度的办法,问加热蒸汽的温度应升高至多少。
- 8.饱和温度为80℃的苯蒸汽，在一单程立式冷凝器的壳程被冷凝成液体后，再进一步泠却至某一温度。苯的流量为0.5kg/s;苯蒸汽冷凝的对流传热系数为1500 w.m-2.K-1；汽化热为394kJ/kg;液体苯冷却的对流传热系数为1000 w.m-2.K-1，平均恒压热容为1.8kJ/(kg ℃).管程流体为逆流流动的水，流量为5.6 kg/s，由20 ℃被加热到30℃，对流传热系数为2372 w.m-2.K-1，平均恒压热容为4.18kJ/(kg)。试求换热器的面积=（ ）m2。（忽略换热器的热损失；换热管壁很薄；不考虑管壁热阻及污垢热阻）选项： A:5.472 B:3.802 C:1.581 D:2.221
- 9.饱和温度为80℃的苯蒸汽，在一单程立式冷凝器的壳程被冷凝成液体后，再进一步泠却至某一温度。苯的流量为0.5kg/s;苯蒸汽冷凝的对流传热系数为1500 w.m-2.K-1；汽化热为394kJ/kg;液体苯冷却的对流传热系数为1000 w.m-2.K-1，平均恒压热容为1.8kJ/(kg ℃).管程流体为逆流流动的水，流量为5.6 kg/s，由20 ℃被加热到30℃，对流传热系数为2372 w.m-2.K-1，平均恒压热容为4.18kJ/(kg)。试求液体苯的出口温度=（ ）℃。（忽略换热器的热损失；换热管壁很薄；不考虑管壁热阻及污垢热阻）选项： A:38.8 B:70 C:30 D:41.2
- 10.在一双管程列管换热器中，壳程通入饱和水蒸汽加热管内的空气。110℃的饱和水蒸汽冷凝成同温度的水，将空气由20℃加热到80℃。则换热器第一管程出口温度为___。 选项： A:50℃ ; B:58℃; C: 65℃; D:70℃
- 11.用压力为300 kPa (绝对压力)的饱和水蒸气将 20 C的水预热至80 C,水在 25mm 2.5mm水平放置的钢管内以 m/s的速度流过。设水蒸气冷凝的对流传热系数为 5 000 W/(m2・c),水侧的污垢热阻为 6X10"4 m2 -C/W,蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻可忽略不计,试求( 1)换热器的总传热系数;(2)设操作半年后,由于水垢积累,换热能力下降,出口水温只能升至 70 C,试求此时的总传热系数及水侧的污垢热阻。
- 12.有一列管式水预热器,用0.2MPa (表压)的饱和蒸汽在管间冷凝以预热水,水在Φ25×2.5 mm的钢管内以0.6 m/s 的速度流动,其进口温度为20°C,至出口预热到80°C,水蒸汽冷凝表面传热系数为10000 W/(m2 C), 水的污垢热阻为0.6X10-3 m2 C/W, 忽略管壁热阻,试求: (1)传热系数 K (2)操作一年后,由于水垢积累,换热能力下降,如果水流量不变,进口温度仍为20°C,而出口温度仅能升到70°C,试求此时的传热系数K。
- 13.的饱和水蒸气在一列管式换热器的管间冷凝以预热水,水在φ25mm×2.5mm的钢管内以0.6m/s的速度流过,进口温度为20℃,至出口加热到80℃。取水蒸气冷凝传热系数https://bgk-photo.cdn.bcebos.com/b7fd5266d0160924eb30197ac40735fae6cd34bd.jpg,水侧污垢热阻为https://bgk-photo.cdn.bcebos.com/d0c8a786c9177f3e7940476c60cf3bc79f3d565e.jpg,忽略管壁热阻。求(1)传热系数K;(2)操作一年后,由于水垢积累,换热能力下降,若水量不变,进口温度仍为20℃,其出口水温升至70℃,求此时的传热系数及污垢热阻。
- 14.有一换热器,冷却水强制湍流流动下对流传热系数为1000W/(m2∙K),蒸汽的对流传热系数为10000W/(m2∙K)。实测:冷却水进出口温度为30℃和35℃,蒸汽进出口温度皆为100℃。假设管壁及污垢热阻不计,管壁很薄,热损失不计,现将冷却水量增加1倍,保持冷却水进口温度不变,蒸汽进出口温度皆为100℃的条件下,蒸汽的冷凝量约为原工况的()。 A: 1.5 B: 1.6 C: 1.8 D: 2
- 15.在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。乙：换热器总传热系数Ｋ将接近空气侧的对流传热系数（ ）
- 16.在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否正确：甲、传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；乙、换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数。（ ） 选项： A:甲对 B:乙对 C:甲不对 D:乙不对
- 17.在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否正确：甲、传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；乙、换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数。（ ） 选项： A:A、甲对 B:B、乙对 C:C、甲不对 D:D、乙不对
- 18.用夹层锅加热水,水量为500kg,由25℃加热到100℃,取水的比热容为 Cp=4.187 kJ/(kg·K),加热介质为130℃的饱和蒸汽,设蒸汽为饱和冷凝,温度不变,设传热系数为500W/(m2·K),换热面积为1.5m2,若不计热损失,求加热所需时间。[答案:0.97h]
