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- 1. 有一钢制套管式换热器，质量流量为1800kg×h-1的苯在内管中，从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙中从15℃升到35℃。已知苯对管壁的对流传热系数为600W×m-2×K-1，管壁对水的对流传热系数为1000W×m-2×K-1。计算总传热系数时，忽略管壁热阻，按平壁计算。试求：（1）冷却水消耗量kg×h-1；（2）并流流动时所需传热面积m2；（3）若为逆流流动，其他条件相同，所需传热面积将是多少m2？
- 2.有一钢制套管式换热器，质量流量为1800kg×h-1的苯在内管中，从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙中从15℃升到35℃。已知苯对管壁的对流传热系数为600W×m-2×K-1，管壁对水的对流传热系数为1000W×m-2×K-1。计算总传热系数时，忽略管壁热阻，按平壁计算。试求：（1）冷却水消耗量kg×h-1；（2）并流流动时所需传热面积m2；（3）若为逆流流动，其他条件相同，所需传热面积将是多少m2？注：苯的比热取1.86kJ×kg-1×K-1，水的比热4.18kJ×kg-1×K-1。 选项： A、1201.44，1.87，2.18 B、 1901.44，1.87，2.18 C、 1201.44，2.18，1.87 D、 1511.44，1.87，2.18
- 3.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
- 4.(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。
- 5.(14 分)有一碳钢制造的套管换热器,其管径为φ96mm x 3.5mm,流量为2000kg/h的苯在管中从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))。
- 6.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。
- 7.15分)有一碳钢制造的套管换热器,其管径为φ962000kg/h的苯在管内中从80℃冷却到却水在环隙中从15℃升到35℃的对流传热系数a1=230W/(m2-K),水的对流传热系数a2=290W/(m2-K)。忽略污垢阻。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)
- 8.在一内管为φ25×2.5mm的套管式换热器中，用水冷却苯，冷却水在管程流动，入口温度为290K，对流传热系数为850W/(m2·℃)。壳程中流量为1.25kg/s的苯与冷却水逆流换热，苯的进、出口温度为350K、300K，苯的对流传热系数为1700W/(m2·℃)。苯的比热为cp=1.9kJ/(kg·℃)，密度为ρ=880kg/m3。水的平均比热为cp=3.174kJ/(kg·℃)。忽略管壁和污垢热阻。可能用到的数据：ln3=1.0986。试求：在水温不超过320K的最少冷却水用量下，（所有结果保留三位有效数字）（1）冷却水的消耗量（）kg/s；（2）基于外表面的总传热系数（）W/（m2·K）；（3）传热平均温差（）K；（4）总传热面积（）m2。
- 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
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10.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(
)。 选项： A、1.5 B、1.6 C、1.8 D、2 - 11.某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为20W(m2·K)，对流传热系数为 40 W／(m2·K)，其复合传热系数为多少？（ ）选项： A:20 W(m2·K); B:40 W(m2·K); C:60 W(m2·K); D:80 W(m2·K)
- 12.3、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？
- 13.(16分) 流量为2000kg/h的某气体在娗管式换热器的管程通过,温度由150℃降至80℃;壳程冷却用软水, 进口温度为15℃,出口度为65℃,与气体作順流流动。两者均处于渰流。已知气体侧的对流传热系数泜小于冷却泋侧的对流传热系数。试求: (1)冷ｴ水用量;(2)如进口水温上升为20℃,仍用原设备要达到相同的气体冷却程度,此时出口水温将为多少度?冷却水用量为多少? 管壁热阻、污垢热阻和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
- 14.热气体在套管换热器中用冷水冷却，内管为ɸ25mm×2.5㎜钢管，热导率为45 W/(m·K)。冷水在管内湍流流动，给热系数α1=2000W/（m2·K）.热气在环隙中湍流流动，α2=50W/(m2 ·K),不计垢层热阻，试求：（1）管壁热阻占总热阻的百分数；（2）内管中冷水流速提高一倍，总传热系数有何变化？选项： A:0.3%；49 W/(m2 · ℃) B:0.2%；49 W/(m2 · ℃) C:0.3%；59 W/(m2•℃) D:0.2%；59 W/(m2•℃)
- 15.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。
- 16. 用一套管换热器将2000kg×h-1的甲苯饱和蒸气(110℃)冷凝为饱和液体，甲苯的汽化热为363kJ×kg-1。冷却水于16℃及5000kg／h的流量进入套管内管(内径50 mm，外径为57mm)作强制湍流流动，其对流系数为1740 w×(m2×K)-1。水的比热容可取为4.19kJ×(kg·℃)-1，假设甲苯侧热阻和管壁热阻远小于水侧热阻。试求：（1）求冷却水的出口温度；（2）换热管管长。
- 17.一大平壁传热过程的传热系数为100W/(m2.K)，热流体侧的传热系数为200W/(m2·K)，冷流体侧的传热系数为250W／(m2·K)，平壁的厚度为5mm，则该平壁的导热系数为5 W/(m·K)，导热热阻为0.001(m2·K)/W。（ ） 选项： A:对 B:错
- 18.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 25mm 2.5mm 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 6×10-4 m2·℃/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。
- 19.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。
- 20.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。
- 21.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。
- 22.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。
- 23.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。
