欲設(shè)計(jì)一列管式換熱器，用110℃的飽和水蒸氣將1400kg/h的常壓空氣由20℃預(yù)熱到95℃。
1.若初步選定采用單管程換熱器，空氣走管程，管束由120根φ25×2.5的銅管組成。試確定所需管束長。
2.若選用雙管程浮頭式列管換熱器。管子總數(shù)、管長及直徑同上。則空氣的出口溫度有無變化？試確定之。
在計(jì)算中，冷凝液膜的熱阻、管壁及其兩側(cè)污垢熱阻可忽略不計(jì)，其空氣平均溫度下的物性可取：粘度μ=0.02CP，比熱：CP=1.0KJ/kg.℃，導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.029w/m.℃，密度ρ=1.076kg/m³。

在列管式換熱器中，用飽和水蒸氣將空氣由10℃加熱到90℃，該換熱器由38根φ25×2.5mm，長1.5m的銅管構(gòu)成，空氣在管內(nèi)作湍湍流動(dòng)，其流量為740Kg/h，比熱為1.005×10³J/Kg.℃，飽和水蒸氣在管間冷凝.已知操作條件下的空氣對流給熱系數(shù)（或稱對流傳熱膜系數(shù)）為70W/m².℃，水蒸氣的冷凝給熱系數(shù)為8000W/m².℃，管壁及垢層熱阻可忽略不計(jì)。 
1）試確定所需飽和水蒸氣的溫度； 
2）若將空氣量增大25%通過原換熱器，在飽和水蒸氣溫度及空氣進(jìn)口溫度均不變的情況下，空氣能加熱到多少度？（設(shè)在本題條件下空氣出口溫度有所改變時(shí)，其物性參數(shù)可視為不變）

某長用套管換熱器每小時(shí)冷凝甲苯蒸汽1000kg，冷凝溫度110℃，冷凝潛熱為363kJ/kg，冷凝膜系數(shù)α₀=10000w/m².℃，冷卻水溫16℃，以2500kg/hr的流量進(jìn)入內(nèi)管內(nèi)（內(nèi)徑50mm），作湍流流動(dòng)，膜系數(shù)α₁=2160w/m².℃，水的比熱取為4.19kJ/kg℃，忽略壁阻及污垢熱阻。 試求:
1）冷卻水出口溫度及管長；
2）如在夏季，冷卻水入口溫度將升至25℃，使換熱器傳熱能力下降，為此建議將水流量增加一倍，那么，該換熱器的傳熱能力能否增加？定量地說明。

有一套管換熱器，內(nèi)管為φ54×2mm，外管為φ116×4mm的鋼管?，F(xiàn)用120℃的飽和水蒸氣加熱苯，使苯由50℃加熱至80℃，苯在內(nèi)管中以4000kg/h的流量流動(dòng)，試求：
（1）加熱蒸汽消耗量； 
（2）所需套管的有效長度； 
（3）由于某種原因，加熱蒸汽的溫度降為110℃，苯的出口溫度將變?yōu)槎嗌?？（假設(shè)α苯不變，在50--80℃范圍內(nèi)，苯的物性為c_p=1.86KJ/kg.℃，μ=3.9×10^-4Pa.s,λ=0.145w/m.℃,ρ=880kg/m³，鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45w/m.℃，120℃時(shí)水蒸氣冷凝潛熱r=2205KJ/kg，蒸汽側(cè)對流傳熱系數(shù)α_汽=10000w/m.℃，壁兩側(cè)垢層熱阻及換熱器損失均可忽略，加熱蒸汽冷凝液在飽和溫度下排出。）