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。

在下列各種列管式換熱器中，某種溶液在管內(nèi)流動(dòng)并由20℃加熱到50℃。加熱介質(zhì)在殼方流動(dòng)，其進(jìn)、出口溫度分別為100℃和60℃，試求下面各種情況下的平均溫度差。（1）殼方和管方均為單程的換熱器。設(shè)兩流體呈逆流流動(dòng)。（2）殼方和管方分別為單程和二程的換熱器。（3）殼方和管方分別為二程和四程的換熱器。

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。

冷卻水在φ19mm×2mm，長(zhǎng)為2m的鋼管中以1m/s的流速通過。水溫由15℃升至25℃。求管壁對(duì)水的對(duì)流傳熱系數(shù)。

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50℃，且每米管路的熱量損失不超過160W/m。試確定所需保溫層厚度。

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(jì)算由于輻射傳熱每單位面積容器壁的散熱量。

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。

某濕物料質(zhì)量為20kg，均勻的鋪在底面積為0.5m2的淺盤內(nèi)，在恒定的干燥條件下進(jìn)行干燥。物料的初始含水量為15％，平衡水分為1％，臨界水分為6％。恒速干燥階段的干燥速率為0.4kg/（m2·h），假定降速干燥階段的干燥速率與自由含水量之間呈線性關(guān)系，若將物料干燥至2％，所需的干燥時(shí)間為多少？

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(zhǎng)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？