水蒸氣管路外徑為108mm，其表面包一層超細(xì)玻璃棉氈保溫，其熱導(dǎo)率隨溫度t/℃的變化關(guān)系為λ=0.033+0.00023tW/（m·K）。水蒸氣管路外表面溫度為150℃，希望保溫層外表面溫度不超過(guò)50℃，且每米管路的熱量損失不超過(guò)160W/m。試確定所需保溫層厚度。

有一單管程的列管式換熱器，其規(guī)格如下：管徑為φ25mm×2.5mm，管長(zhǎng)為3m，管數(shù)為37根。今擬采用此換熱器冷凝并冷卻CS2的飽和蒸氣，自飽和溫度46℃冷卻到10℃。CS2在管外冷凝，其流量為300kg/h，比汽化熱為350kJ/kg。冷卻水在管內(nèi)，進(jìn)口溫度為5℃，出口溫度為32℃。逆流流動(dòng)。已知CS2的冷凝和冷卻時(shí)的總傳熱系數(shù)分別為K1=291W/（m2·K）和K2=174W/（m2·K）（以?xún)?nèi)表面積為基準(zhǔn)）。試問(wèn)此換熱器是否合適？

在一傳熱面積為20m2的列管式換熱器中，殼程用110℃的飽和水蒸汽冷凝以加熱管程中的某溶液。溶液的處理量為2.5×104kg/h，比熱容為4kJ/（kg·K）。換熱器初始使用時(shí)可將溶液由20℃加熱至80℃。（1）該換熱器使用一段時(shí)間后，由于溶液結(jié)垢，其出口溫度只能達(dá)到75℃，試求污垢熱阻值；（2）若要使溶液出口溫度仍維持在80℃，在不變動(dòng)設(shè)備的條件下可采取何種措施？做定量計(jì)算。

在一套管式換熱器中，用120℃的飽和水蒸氣在環(huán)隙中冷凝放熱，使內(nèi)管中湍流流動(dòng)的流量為3000kg/h的苯從20℃加熱到80℃。當(dāng)流量增加到4500kg/h時(shí)只能從20℃加熱到76℃。試計(jì)算換熱器的傳熱面積和流量為4500kg/h時(shí)的總傳熱系數(shù)K。[計(jì)算時(shí)，水蒸氣冷凝的α值取用8000W/（m2·K）。可忽略管壁熱阻及污垢熱阻，并可當(dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]

在一換熱器中，用水使苯從80℃冷卻到50℃，水從15℃升到35℃。試分別計(jì)算并流操作及逆流操作時(shí)的平均溫度差。

冷卻水在φ19mm×2mm，長(zhǎng)為2m的鋼管中以1m/s的流速通過(guò)。水溫由15℃升至25℃。求管壁對(duì)水的對(duì)流傳熱系數(shù)。

有直徑為φ38mm×2mm的黃銅冷卻管，假如管內(nèi)生成厚度為1mm的水垢，水垢的熱導(dǎo)率λ=1.163W/（m·℃）。試計(jì)算水垢的熱阻是黃銅管熱阻的多少倍[黃銅的熱導(dǎo)率λ=110W/（m·℃）]。

水蒸氣管路橫穿室內(nèi)，其保溫層外徑為70mm，外表面溫度為55℃，室溫為25℃，墻壁溫度為20℃。試計(jì)算每米管路的輻射散熱損失及對(duì)流散熱損失。保溫層外表面黑度ε=0.9。

有一單殼程雙管程列管換熱器，管外用120℃飽和蒸汽加熱，常壓干空氣以12m/s的流速在管內(nèi)流過(guò)，管徑為?38×2.5mm，總管數(shù)為200根，已知空氣進(jìn)口溫度A為26℃，要求空氣出口溫度為86℃，試求：（1）該換熱器的管長(zhǎng)應(yīng)為多少？（2）若氣體處理量、進(jìn)口溫度、管長(zhǎng)均保持不變，而將管徑增大為?54×2mm，總管數(shù)減少20％，此時(shí)的出口溫度為多少？（不計(jì)出口溫度變化對(duì)物性的影響，忽略熱損失）。

有一套管式換熱器，內(nèi)管為φ38mm×2.5mm，外管為φ57mm×3mm的鋼管，內(nèi)管的傳熱管長(zhǎng)為2m。質(zhì)量流量為2530kg/h的甲苯在環(huán)隙中流動(dòng)，進(jìn)口溫度為72℃，出口溫度為38℃。試求甲苯對(duì)內(nèi)管外表面的對(duì)流傳熱系數(shù)。