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- 1.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。
- 2.用压力为300 kPa(绝对压力)的饱和水蒸气将20 ℃的水预热至80 ℃,水在https://bgk-photo.cdn.bcebos.com/0dd7912397dda1441724fbd3a2b7d0a20cf486a6.jpgmm水平放置的钢管内以0.6 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·℃),水侧的污垢热阻为6×10-4m2·℃/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 ℃,试求此时的总传热系数及水侧的污垢热阻。
- 3.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:1)基于管外表面积的传热系数。2)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。3)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。
- 4.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。
- 5.在一套管换热器中用饱和水蒸汽加热某溶液。水蒸汽通入环隙，其对流传热系数为9000 W/(m2×℃)；溶液在f 25 mm´2.5 mm的管内流动，其对流传热系数为700 W/m2×℃。换热管内污垢热阻为1.5´10-3 (m2×℃)/W，管外污垢热阻和管壁忽略不计。试求：①该换热器以换热管的外表面为基准的总热系数(m2×℃)/W；②蒸汽侧热阻在总热阻中所占的百分数；③溶液侧污垢热阻在总热阻中所占的百分数；④管内污垢热阻在总热阻中所占的百分数。
- 6.一换热器，在Φ25mm×2.5mm管外用水蒸气加热管内的原油。已知管外蒸气冷凝的对流传热系数为10000W/(m2·℃)；管内原油的对流传热系数为1000W/(m2·℃)，管内污垢热阻为0.00015m2·℃/W，管外污垢热阻及管壁热阻可忽略不计，则总传热系数为()
- 7.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℃，至出口预热到80℃，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℃，而出口温度仅能升到70℃，试求此时的传热系数K。
- 8.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。
- 9.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。
- 10.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。
- 11.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0.0005 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1.75倍,试求油的出口温度。假设油的物性不变。
- 12.在一单程列管换热器中用饱和水蒸气加热食用油。温度为140℃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25℃加热到110℃。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5000W/(m2·K)，油侧污垢热阻为4.0×10-4m2·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。
- 13.有一列管式水预热器，用0.2MPa（表压）的饱和水蒸气在管间冷凝以预热水，水在Φ25×2.5mm的钢管内以0.6m/s的速度流动，其进口温度为20℃，至出口预热到80℃，取 水 蒸 气 冷 凝 表 面 传 热 系 数 为10000W （m2C）,水 的 污 垢 热 阻 为0.6103m2C W,忽略管壁热阻。试求：（1） 总传热系数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℃，而出口温度仅能升至70℃，试求此时的总传染系数K与污垢热阻。已知：988.1kg m3，0.549103Pa s，cp4.174103J kg C，0.648W m C，Rdi0.6103m2C W，0.3MPa下饱和水蒸气温度th133.3C解（1）1 1 1 d0Rdid0K0 idididiRe________0.02 0.6 988.10.549103
- 14.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140℃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25℃加热到110℃。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5000W/(m2·K)，油侧污垢热阻为4.0×10-4m2·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。
- 15.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
- 16.用一传热面积为40m2,管尺寸为ϕ25mm×2.5mm的单管程列管换热器(每根管长为6m),将一石油产品从90℃冷却至50℃,石油产品走壳程,冷却水走管程,流量为50m3/h,进口温度为25℃,出口温度为40℃,其物性可取:ρ=995.7kg/m3,cp=4.174kJ/(kg·℃)μ=0.801mPa·s,λ=0.618W/(m·K)若忽略管壁的热阻,试求:1)总传热系数K;2)壳程的对流传热系数αo;3)由于水侧的污垢沉积,使产品出口温度上升,为了保持该温度不变,采取调节冷却水流量的方法。操作一年后,冷却水出口温度比原出口温度降低5℃(设冷、热两流体物性均保持不变),试求冷却水的用量及管内的污垢热阻。
- 17.间壁式换热器的总热阻由两侧的对流传热的热阻、污垢的热阻和（ ）的热阻构成
- 18.(12分)有一套管式换热器,内管为Φ89mm×2mm的铜管,流量为2000kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃。环隙中的冷却水从15℃升至35℃。苯的对流传热系数为230W/(m2·K),比热容为1.86x103J/(kg·K);水的对流传热系数为290 W/(m2·K),比热容为4.18x103 J/(kg·K)。忽略污垢热阻和管壁热阻,试求:(1)冷却水的消耗量;(2)逆流传热时的平均温度差;(3)逆流传热所需的传热面积。
- 19.(15分)有一碳钢制造的套管换热器,其管径为φ96 mm × 3.5mm,流量为2000kg/h的苯在管内中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙中从15℃升到35℃.苯的对流传热系数α1=230W/(m2·K),水的对流传热系数α2=290W/(m2·K)。忽略污垢热阻。试求:(1)冷却水的消耗量;(2)并流和逆流操作时所需传热面积; 假设总传热系数随温度的变化忽略不计(苯的比热1.86kJ/(kg.℃),碳钢的导热系数45W/(m·k) )。
- 20.有一钢制套管式换热器，质量流量为2000kg/h的苯在内管中，从80℃冷却到50℃，冷却水在隙中从15℃升到35℃。已知苯对管壁的对流传热系数为600W/(m2·K)，管壁对水的对流传热系数100W/(m2·K)。计算总传热系数时忽略管壁热阻，按平壁计算。试解答下列问题：
- 21.有一碳钢制造的列管换热器，传热面积为100m2，管壁厚度为2.5mm，管的导热系数为400W/m•℃。流量为2000kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃，其平均比热容为1.86KJ/( )。冷却水在环隙从15℃升到35℃，其平均比热容为4.178KJ/( )。管程一侧对流传热系数230W/( )，壳程一侧的对流传热系数290W/( )，忽略污垢热阻和壁阻。试求：( )冷却水消耗量；( )并流和逆流操作时所需传热面积。
- 22.以下属于换热器中总传热热阻构成的有______。? 热流体侧的对流换热热阻；固体壁面的导热热阻热流体侧壁面的污垢热阻；冷流体侧壁面的污垢热阻；
