有一套管式換熱器，內(nèi)管為φ180mm×10mm的鋼管，內(nèi)管中有質(zhì)量流量為3000kg/h的熱水，從90℃冷卻到60℃。環(huán)隙中冷卻水從20℃升到50℃?？倐鳠嵯禂?shù)K=2000W/（m2·℃）。試求：（1）冷卻水用量；（2）并流流動(dòng)時(shí)的平均溫度差及所需傳熱面積；（3）逆流流動(dòng)時(shí)的平均溫度差及所需傳熱面積。

直徑為0.88m的填料吸收塔內(nèi)，裝有拉西環(huán)填料，填料層高為6m。每小時(shí)處理2000m3含5%丙酮與空氣的原料氣，操作條件為1個(gè)大氣，25℃。用清水作吸收劑，塔頂出口廢氣含丙酮0.263%（以上均為摩爾分?jǐn)?shù)），出塔溶液中每千克含丙酮61.2g，操作條件下的平衡關(guān)系為Y=2X。試計(jì)算：（1）氣相總體積傳質(zhì)系數(shù)KYa；（2）每小時(shí)可回收丙酮多少千克？（3）若將填料層加高3m，又可以多回收多少千克丙酮？

在一逆流套管換熱器中，冷、熱流進(jìn)行熱交換。兩流體的進(jìn)、出口溫度分別為t1=20℃、t2=85℃，T1=100℃、T2=70℃。當(dāng)冷流體的流量增加一倍時(shí)，試求兩流體的出口溫度和傳熱量的變化情況。假設(shè)兩種情況下總傳熱系數(shù)可視為相同，換熱器熱損失可忽略。

功率為1kW的封閉式電爐，表面積為0.05m2，表面黑度0.90。電爐置于溫度為20℃的室內(nèi)，爐壁與室內(nèi)空氣的自然對(duì)流對(duì)流傳熱系數(shù)為10W/（m2·K）。求爐外壁溫度。

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，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）。

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。]

有一加熱器，為了減少熱損失，在加熱器的平壁外表面，包一層熱導(dǎo)率為0.16W/（m·℃）、厚度為300mm的絕熱材料。已測(cè)得絕熱層外表面溫度為30℃，另測(cè)得距加熱器平壁外表面250mm處的溫度為75℃，如附圖所示。試求加熱器平壁外表面溫度。

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。

盛水2.3kg的熱水瓶，瓶膽由兩層玻璃壁組成，其間抽空以免空氣對(duì)流和傳導(dǎo)散熱。玻璃壁鍍銀，黑度0.02。壁面面積為0.12m2，外壁溫度20℃，內(nèi)壁溫度99℃。問水溫下降1℃需要多少時(shí)間？

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。