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重油和原油在單程套管換熱器中呈并流流動,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,試求此時流體的平均溫度差及它們的終溫。假設(shè)在兩種流動情況下,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。
測定套管式換熱器的總傳熱系數(shù)。數(shù)據(jù)如下:甲苯在內(nèi)管中流動,質(zhì)量流量為5000kg/h,進口溫度為80℃,出口溫度為50℃。水在環(huán)隙流動,進口溫度為15℃,出口溫度為30℃。水與甲苯逆流流動,傳熱面積為2.5m2。問所測得的總傳熱系數(shù)為多大?
某冷凝器傳熱面積為20m2,用來冷凝100℃的飽和水蒸氣。冷液進口溫度為40℃,流量0.917kg/s,比熱容為4000J/(kg·℃)。換熱器的傳熱系數(shù)K=125W/(m2·℃),試求水蒸氣冷凝量。
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)管中湍流流動的流量為3000kg/h的苯從20℃加熱到80℃。當(dāng)流量增加到4500kg/h時只能從20℃加熱到76℃。試計算換熱器的傳熱面積和流量為4500kg/h時的總傳熱系數(shù)K。[計算時,水蒸氣冷凝的α值取用8000W/(m2·K)??珊雎怨鼙跓嶙杓拔酃笩嶙瑁⒖僧?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。已測得絕熱層外表面溫度為30℃,另測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。
冷藏瓶由真空玻璃夾層構(gòu)成,夾層中雙壁表面上鍍銀,鍍銀壁面黑度ε=0.02。外壁內(nèi)表面溫度為35℃,內(nèi)壁外表面溫度為0℃。試計算由于輻射傳熱每單位面積容器壁的散熱量。
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)并流流動時的平均溫度差及所需傳熱面積;(3)逆流流動時的平均溫度差及所需傳熱面積。
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℃。試計算每米管路的輻射散熱損失及對流散熱損失。保溫層外表面黑度ε=0.9。
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)空氣的自然對流對流傳熱系數(shù)為10W/(m2·K)。求爐外壁溫度。
蒸汽管道外包扎有兩層導(dǎo)熱系數(shù)不同而厚度相同的絕熱層,設(shè)外層的平均直徑為內(nèi)層的兩倍。其導(dǎo)熱系數(shù)也為內(nèi)層的兩倍。若將二層材料互換位置,假定其它條件不變,試問每米管長的熱損失將改變多少?說明在本題情況下,哪一種材料包扎在內(nèi)層較為合適?