在一单程管壳式换热器中，管外热水被管内冷水所冷却。已知换热器的传热面积为5m...

问答题在一单程管壳式换热器中，管外热水被管内冷水所冷却。已知换热器的传热面积为5m²，总传热系数为1400W/（m²·℃）；热水的初温为100℃，流量为5000kg/h；冷水的初温为20℃，流量为10000kg/h。试计算热水和冷水的出口温度及传热量。设水的平均比热容为4.18kJ/（kg·℃），热损失可忽略不计。

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1.问答题在一单壳程、双管程的管壳式换热器中，水在壳程内流动，进口温度为30℃，出口温度为65℃。油在管程流动，进口温度为120℃。出口温度为75℃，试求其传热平均温度差。

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2.问答题在一单程管壳式换热器中，用水冷却某种有机溶剂。冷却水的流量为10000kg/h，其初始温度为30℃，平均比热容为4.174kJ/（kg·℃）。有机溶剂的流量为14000kg/h，温度由180℃降至120℃，平均比热容为1.72kJ/（kg·℃）。设换热器的总传热系数为500W/（m²·℃），试分别计算逆流和并流时换热器所需的传热面积，设换热器的热损失和污垢热阻可以忽略。

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3.问答题在一传热面积为25m²的单程管壳式换热器中，用水冷却某种有机溶液。冷却水的流量为28000kg/h，其温度由25℃升至38℃，平均比热容为4.17kJ/（kg·℃）。有机溶液的温度由110℃降至65℃，平均比热容为1.72kJ/（kg·℃）。两流体在换热器中呈逆流流动。设换热器的热损失可忽略，试核算该换热器的总传热系数并计算该有机溶液的处理量。

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4.问答题直径为φ57mm×3.5mm的钢管用40mm厚的软木包扎，其外又包扎100mm厚的保温灰作为绝热层。现测得钢管外壁面温度为-120℃，绝热层外表面温度为10℃。软木和保温灰的导热系数分别为0.043W/（m·°C）和0.07W/（m·°C），试求每米管长的冷损失量。

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5.问答题 湿物料含水量为42%，经干燥后为4%（均为湿基），产品产量为0.126kg/s，空气的干球温度为21℃，相对湿度40%，经预热器加热至93℃后再送入干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为60%，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求

预热器供应之热量Q_p（kw）

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6.问答题某平壁燃烧炉由一层400mm厚的耐火砖和一层200mm厚的绝缘砖砌成，操作稳定后，测得炉的内表面温度为1500℃，外表面温度为100℃，试求导热的热通量及两砖间的界面温度。设两砖接触良好，已知耐火砖的导热系数为λ₁=0.8+0.0006t，绝缘砖的导热系数为λ₂=0.3+0.003t，W（m·°C）。两式中的t可分别取为各层材料的平均温度。

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7.问答题 湿物料含水量为42%，经干燥后为4%（均为湿基），产品产量为0.126kg/s，空气的干球温度为21℃，相对湿度40%，经预热器加热至93℃后再送入干燥器中，离开干燥器时空气的相对湿度为60%，若空气在干燥器中经历等焓干燥过程，试求
设已查得H₀=0.008kg水•kg^-1绝干气，H₂=0.03 kg水•kg^-1绝干气)，求绝干空气消耗量q_m,L（kg绝干气•s^-1）

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8.问答题在实验室用一个每边长0.16m的小型滤框对碳酸钙颗粒在水中的悬浮液进行过滤试验。操作条件下在过滤压力差为275.8kPa，浆料温度为20℃。已知碳酸钙颗粒为球形，密度为2930kg/m³。悬浮液中固体质量分数为0.0723。滤饼不可压缩，每1m³滤饼烘干后的质量为1620kg。实验中测得得到1L滤液需要15.4s，得到2L滤液需要48.8s。试求过滤常数K和V_e，滤饼的空隙滤ε，滤饼的比阻r及滤饼颗粒的比表面积a。

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9.问答题在0.04m²的过滤面积上以1×10^-4m³/s的速率进行恒速过滤试验，测得过滤100s时，过滤压力差为3×10⁴Pa；过滤600s时，过滤压力差为9×10⁴Pa。滤饼不可压缩。今欲用框内尺寸为635mm×635mm×60mm的板框过滤机处理同一料浆，所用滤布与试验时的相同。过滤开始时，以与试验相同的滤液流速进行恒速过滤，在过滤压强差达到6×10⁴Pa时改为恒压操作。每获得1m³滤液所生成的滤饼体积为0.02m³。试求框内充满滤饼所需的时间。

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10.问答题 用10个框的板框过滤机恒压过滤某悬浮液，滤框尺寸为635mm×635mm×25mm。已知操作条件下过滤常数为滤饼与滤液体积之比为v=0.06。试求滤框充满滤饼所需时间及所得滤液体积。

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