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。]

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。

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)。

水在大容器內(nèi)沸騰，如果絕對(duì)壓力保持在p=200kPa，加熱面溫度保持130℃試計(jì)算加熱面上的熱流密度q。

在1殼程2管程列管式換熱器中用水冷卻油，冷卻水走管內(nèi)，進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度為50℃。油進(jìn)口溫度為120℃，出口溫度為60℃。試計(jì)算兩種流體的傳熱平均溫度差。

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。

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。

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。

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。

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？