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。]

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。

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。

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？

某冷凝器傳熱面積為20m2，用來(lái)冷凝100℃的飽和水蒸氣。冷液進(jìn)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）（以內(nèi)表面積為基準(zhǔn)）。試問(wèn)此換熱器是否合適？

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。

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(wèn)每米管長(zhǎng)的熱損失將改變多少？說(shuō)明在本題情況下，哪一種材料包扎在內(nèi)層較為合適？

外徑為50mm、長(zhǎng)為10m的氧化鋼管敷設(shè)在截面為200mm×200mm的紅磚砌的通道內(nèi)，鋼管外表面溫度為250℃，通道壁面溫度為20℃。試計(jì)算輻射熱損失。