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）?？珊雎怨鼙跓嶙杓拔酃笩嶙?，并可當(dāng)平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認(rèn)為相同。]

在常壓下用列管換熱器將空氣由200℃冷卻至120℃，空氣以3kg/s的流量在管外殼體中平行于管束流動(dòng)。換熱器外殼的內(nèi)徑為260mm，內(nèi)徑?25×2.5mm鋼管38根。求空氣對(duì)管壁的對(duì)流傳熱系數(shù)。

有1殼程2管程列管式換熱器，用293K的冷水30t/h使流量為20t/h的乙二醇從353K冷卻到313K，設(shè)總傳熱系數(shù)為1200W/（m2·K），試計(jì)算所需傳熱面積。

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。

重油和原油在單程套管換熱器中呈并流流動(dòng)，兩種油的初溫分別為243℃和128℃；終溫分別為167℃和157℃。若維持兩種油的流量和初溫不變，而將兩流體改為逆流，試求此時(shí)流體的平均溫度差及它們的終溫。假設(shè)在兩種流動(dòng)情況下，流體的物性和總傳熱系數(shù)均不變化，換熱器的熱損失可以忽略。

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。

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。

100g水中溶解1gNH3，從手冊(cè)查得20℃時(shí)NH3的平衡分壓為986.6Pa，在此濃度以內(nèi)服從亨利定律。試求溶解度系數(shù)H（單位為kmol·m-3·kPa-1）和相平衡常數(shù)m，總壓力為100kPa。

球濕度為293K，濕球溫度為289K的濕空氣，經(jīng)預(yù)熱器溫度升高至323K后送入干燥器，空氣在干燥器中經(jīng)歷近似等焓過(guò)程，離開(kāi)干燥器時(shí)溫度為27℃，干燥器的操作壓強(qiáng)為101.33kPa。用計(jì)算法求解下列各項(xiàng)：①原始空氣的濕度H0和焓I0；②空氣離開(kāi)預(yù)熱器的濕度H1和焓I1；③100m3原始濕空氣在預(yù)熱過(guò)程中的焓變化；④空氣離開(kāi)干燥器的濕度H2和焓I2；⑤100m3原始濕空氣絕熱冷卻增濕時(shí)增加的水量。

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）。