某单程列管式换热器内置直径为φ25mm×2.5mm的钢管柬。操作过程中，苯在...

问答题某单程列管式换热器内置直径为φ25mm×2.5mm的钢管柬。操作过程中，苯在换热器的管内流动，流量为1.25kg·s^-1，温度由80℃冷却到30℃；冷却水在管间与苯呈逆流流动，进口温度为20℃，出口温度为50℃，已知水侧和苯侧的给热系数分别为l400W·m^-2·K^-1和0.75W·m^-2·K^-1，污垢和换热器的热损失可以忽略，试求换热器的传热面积。苯的平均比定压热容为l.9kJ·Kg^-1·K^-1，管壁材料的导热系数为45W·m^-2·K^-1。

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1.问答题用300kpa的饱和蒸汽（134℃）通人夹套式换热器夹套，使甲苯沸腾蒸发。甲苯的沸点为110.6℃，汽化热为363.5kJ·Kg^-1，换热器的传热面积为1m²，每小时汽化200kg甲苯。求换热器的总传热系数K。如果换热器的热损失为换热量的10%，求每小时消耗多少千克饱和水蒸气。

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2.问答题列管式换热器由若千根长3m、外径25mm的钢管组成。要求将流量为1.25kg·s^-1流体从350℃冷却到300℃。290℃的B流体在管内与A流体作逆流流动。已知B侧和A侧的给热系数分别为0.85kW·m^-2·K^-1和1.70kW·M^-2·K^-1，管壁和污垢热阻可忽略。若B流体出口温度为320℃，求所需管子的根数。已知A的C_p=l.9kJ·Kg^-1·K^-1，ρ=880kg·m^-3。

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3.问答题在某一化工生产流程中，换热器采用一种高温流体来预热原料液，将原料由25℃预热到180℃；而高温流体经过换热，由300℃降至200℃。试计算采用逆流操作与并流操作时的平均温度差，并进行比较。

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4.问答题用134.2℃的饱和水蒸气加热φ48mm×3mm钢管内的某溶剂，由20℃加热到75℃，溶剂的体积流量为6m³·h^-1，密度为1080kg·m^-3，比定压热容为2.9kJ·Kg^-1·K^-1，求单位时间（每秒钟）消耗的蒸汽的量。

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5.问答题反应釜的釜壁为钢板，厚5mm（λ=50W·m^-1·K^-1），黏附在内壁的污垢厚0.5mm（λ=50W·m^-1·K^-1）。反应釜附有夹套，用饱和水蒸气加热。釜体钢板外表面（与蒸汽接触）为150℃，内壁面130℃。试求单位时间每平方米面积所传导的热量。并与没有污垢层和釜体为不锈钢（有污垢）、铜（有污垢）的情况进行比较（设壁面温度不变）。（其中不锈钢=14W·m^-1·K^-1；铜=400W·m^-1·K^-1）

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6.问答题在φ100mm×5mm的钢管中有134℃的饱和水蒸气流动，若管外包有30mm厚玻璃棉，其导热系数为0.05W·m^-1·K^-1，当外界气温为15℃时，若空气对保温层的给热系数为8W·m^-1·K^-1，忽略钢管内饱和水蒸气对钢管的给热系数和钢管壁很小的热阻，试求保温层外壁温度。

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7.问答题有φ=60mm×3mm的常压蒸气管（钢管），其导热系数为50W·m^-1·K^-1，外包40mm厚的石绵泥，其导热系数为0.12W·m^-1·K^-1。蒸气管内壁为110℃，石棉泥外壁为20℃。试求每秒钟每米管路散失的热量。

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8.问答题为减少热损失，设备外壁包一层厚度为200mm均匀保温材料，导热系数为0.163W·m^-1·K^-1，保温材料外缘温度为30℃，为测量设备壁面温度，将温度计从外面插入保温层50mm，测得其温度为75℃，试计算设备外壁温度和单位时间每平方米保温层向外散失的热量。

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9.问答题有一厚度为480mm的普通砖墙，高温侧为200℃，在此温度下的导热系数为0.614W·m^-1·K^-1；低温侧为30℃，在此温度时的导热系数为0.52W·m^-1·K^-1。试求单位时间通过单位传热面积（lm²）的热量为多少。

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10.问答题采用传热面积为4.48m²的换热器进行溶剂苯和某水溶液间的逆流换热，苯的流量为3600kg·h^-1，比定压热容为1.88kJ·Kg^-1·K^-1，由80℃冷却到50℃，水溶液由20℃加热到30℃，忽略热损失，求总传热系数K。

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