在一套管式換熱器中,流量為2500kg/h,平均比熱容為2.0kJ/(kg•℃)的熱流體在內管中從90℃冷卻至50℃,環(huán)隙中冷水從20℃被加熱至40℃。冷、熱流體逆流流動。已知冷卻水的平均比熱容為4.17kJ/(kg•℃),傳熱系數(shù)K值為200w/(m2•℃)。
試求:
(1)冷卻水用量,kg/h;
(2)所需的傳熱面積。(忽略換熱過程中的熱損失)
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水蒸氣管路橫穿室內,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。
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,進口溫度為5℃,出口溫度為32℃。逆流流動。已知CS2的冷凝和冷卻時的總傳熱系數(shù)分別為K1=291W/(m2·K)和K2=174W/(m2·K)(以內表面積為基準)。試問此換熱器是否合適?
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,使內管中湍流流動的流量為3000kg/h的苯從20℃加熱到80℃。當流量增加到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?,并可當平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認為相同。]
直徑為0.88m的填料吸收塔內,裝有拉西環(huán)填料,填料層高為6m。每小時處理2000m3含5%丙酮與空氣的原料氣,操作條件為1個大氣,25℃。用清水作吸收劑,塔頂出口廢氣含丙酮0.263%(以上均為摩爾分數(shù)),出塔溶液中每千克含丙酮61.2g,操作條件下的平衡關系為Y=2X。試計算:(1)氣相總體積傳質系數(shù)KYa;(2)每小時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?
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,爐壁與室內空氣的自然對流對流傳熱系數(shù)為10W/(m2·K)。求爐外壁溫度。
在一逆流套管換熱器中,冷、熱流進行熱交換。兩流體的進、出口溫度分別為t1=20℃、t2=85℃,T1=100℃、T2=70℃。當冷流體的流量增加一倍時,試求兩流體的出口溫度和傳熱量的變化情況。假設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。
100g水中溶解1gNH3,從手冊查得20℃時NH3的平衡分壓為986.6Pa,在此濃度以內服從亨利定律。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。
用絕對壓力為300kPa的飽和水蒸氣將體積流量為80m3/h的苯胺從80℃加熱到100℃。苯胺在平均溫度下的密度為955kg/m3,比熱容為2.31kJ/(kg·℃)。試計算:(1)水蒸氣用量(kg/h);(2)當總傳熱系數(shù)為800W/(m2·℃)時所需傳熱面積。
某濕物料在常壓氣流干燥器內進行干燥,濕物料處理為1kg/s,其含水量由10%降至2%??諝獾某跏紲囟葹?0℃,濕度為0.006kg水/kg干氣,空氣由預熱器預熱至140℃進入干燥器,假設干燥過程近似為等焓過程。若廢氣出口溫度為80℃,試求:預熱器所需供熱量和熱效率。系統(tǒng)損失可忽略。
在一換熱器中,用水使苯從80℃冷卻到50℃,水從15℃升到35℃。試分別計算并流操作及逆流操作時的平均溫度差。