用冷凝器将热流体从80℃冷却至40℃，热流体流量为0.54kg/s，平均比热...

问答题用冷凝器将热流体从80℃冷却至40℃，热流体流量为0.54kg/s，平均比热为1.38 kJ/（kg﹒K），冷却水温度由30℃升至45℃。试求冷却器的热负荷及冷却水用量，不计热损失。

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1.问答题水在套管热交换器的内管流动，流量为700kg/h，进口温度为20℃，出口温度为50℃。乙醇在套管环隙流过，进口温度为78℃，出口温度为30℃。该条件下乙醇的导热系数为0.15 W/（m﹒K），密度为752kg/m³，粘度为0.61×10^-3N﹒s/m²，平均比热为2.8kJ/（kg﹒K）.若热交换器的内管及外管尺寸分别为Ф20×2.5及Ф30×2.5，试求水及乙醇的传热分系数。设热损失为零。

参考答案：

2.问答题水以1m/s的速度在Ф48×3.5的管内流动。水进管的温度为20℃，出管温度为80℃。求管壁对水的传热分系数。

参考答案：

3.问答题Ф50×3的钢管外包扎两层绝热材料，内、外厚度分别为25mm和40mm，导热系数分别为0.08 W/（m﹒K）及0.04 W/（m﹒K）。若内层内表面及外层外表面的温度分别为275℃及57℃，求每米管长热损失及两绝热层界面之间的温度。

参考答案：

4.问答题Ф170×5的蒸气管外包扎两层绝热材料，第一层厚25mm，第二层厚40mm，两层的导热系数分别为0.08 W/（m﹒K）和0.04 W/（m﹒K），蒸气管导热系数为58.15 W/（m﹒K）。若管内壁为300℃，绝热材料外表面为50℃。试求每米管长热损失。

参考答案：

5.问答题燃烧炉的壁由一层耐火砖与一层普通砖组成，两层厚度均为100mm，其导热系数为1.163W/（m•K）及0.5815 W/（m•K）。当操作达到稳定后，测得炉内外表面的温度为700℃和130℃。为了减少热损失，在炉壁外表面增加一层导热系数为0.07 W/（m•K）的氧化镁，测得稳定时的内外壁面温度为740℃和90℃，而热损失减少了2/3。求氧化镁层的厚度。

参考答案：

6.问答题在厚度为240mm的砖墙内抹上10mm厚的砂浆，砖的导热系数为0.6W/（m.K），砂浆的导热系数为0.4W/（m.K）。若内外表面温度差保持为30K，求通过单位面积墙面的热流量。

参考答案：

7.问答题有一逆流热交换器，将1.5kg/s的苯从77℃冷却至27℃，苯的平均比热Cp为1.88 kJ/（kg.K）。冷却水的进、出口温度分别为25℃和47℃。换热器采用φ25×2.5mm的钢管，水在管内，苯在管外，水和苯的传热分系数分别为α₁＝850 w.m^-2.K^-1和α₂＝1700 w.m^-2.K^-1。钢的导热系数λ＝49w/（m.K）。若忽略污垢的热阻，试求冷却水消耗量及管子的总长度。

参考答案：

8.问答题为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数，测得实验数据如下：冷却器传热面积A＝9m²，甲苯的流量为2000kg/h，由80℃冷却到40℃，甲苯的平均比热为1.84 kJ/（kg.K）。冷却水从20℃升高到30℃，两流体呈逆流流动，求所测得的传热系数K为多少？若水的比热为4.18 kJ/（kg.K），求水的流量。

参考答案：

9.问答题 某液体被河水从140℃冷却至40℃，液体处理量为7000kg/h（比热为2.3kJ/（kg·K），河水进口温度为20℃，出口温度30℃，采用逆流操作。若传热系数K₀=700w·m^-2·K^-1，热损失不计，试求：
（1）冷却水的耗用量，以m³/h表示[水的比热为4.18 kJ/（kg·K），密度1000kg·m^-3]
（2）现仓库有一台单程列管式换热器，内有φ19×2mm的钢管60根，管长3m，试核算该换热器可否满足上述工艺要求？

参考答案：

10.问答题100℃ 的水蒸汽被冷却水冷凝，冷凝潜热为2258.4kJ/kg，总传热系数2039 w.m^-2.K^-1，换热器的传热面积为25.5m²，15℃的冷却水以2.25×10⁵kg/h的流量在管内流过，设总传热温差可以用算术平均值计算，求水蒸汽冷凝量kg/h？

参考答案：