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。]

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

如附圖所示。為測(cè)量爐壁內(nèi)壁的溫度，在爐外壁及距外壁1/3厚度處設(shè)置熱電偶，測(cè)得t2=300℃，t3=50℃。求內(nèi)壁溫度t1。設(shè)爐壁由單層均質(zhì)材料組成。

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。

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？

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。

測(cè)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(dòng)，質(zhì)量流量為5000kg/h，進(jìn)口溫度為80℃，出口溫度為50℃。水在環(huán)隙流動(dòng)，進(jìn)口溫度為15℃，出口溫度為30℃。水與甲苯逆流流動(dòng)，傳熱面積為2.5m2。問(wèn)所測(cè)得的總傳熱系數(shù)為多大？

有一單殼程雙管程列管換熱器，管外用120℃飽和蒸汽加熱，常壓干空氣以12m/s的流速在管內(nèi)流過(guò)，管徑為?38×2.5mm，總管數(shù)為200根，已知空氣進(jìn)口溫度A為26℃，要求空氣出口溫度為86℃，試求：（1）該換熱器的管長(zhǎng)應(yīng)為多少？（2）若氣體處理量、進(jìn)口溫度、管長(zhǎng)均保持不變，而將管徑增大為?54×2mm，總管數(shù)減少20％，此時(shí)的出口溫度為多少？（不計(jì)出口溫度變化對(duì)物性的影響，忽略熱損失）。

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(jì)算并流操作及逆流操作時(shí)的平均溫度差。