有一列管换热器,常压空气从φ25×2.5mm的列管内通过,由180℃被加热到220℃,如空气的平均流速为20m/s,管长为2m,试求管壁对空气的给热系数α。
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某工厂用200kPa(绝压)的饱和水蒸气将常压空气由20℃加热至90℃,空气流量为50000m3/h。今仓库有一台单程列管换热器,内有Φ38mm×2.5mm的钢管151根,管长3m。若管程空气和壳程水蒸气的对流传热系数分别为65W/m2·℃和10000W/m2·℃,两侧污垢热阻及管壁热阻可忽略不计,试核算该换热器是否满足要求?
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某废热锅炉由Φ25mm×2.5mm的锅炉钢管组成。管外为水沸腾,绝对压强为2.8Mpa,管内走合成转化气,温度由550℃降至450℃。已知转化气一侧,α1=250W/(m2·℃)水侧α0=10000W/(m2·℃)。若忽略污垢热阻,求换热管的壁温Tw及tw。
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在列管式换热器中,用饱和水蒸气将空气由10℃加热到90℃,该换热器由38根φ25×2.5mm,长1.5m的铜管构成,空气在管内作湍湍流动,其流量为740Kg/h,比热为1.005×103J/Kg.℃,饱和水蒸气在管间冷凝.已知操作条件下的空气对流给热系数(或称对流传热膜系数)为70W/m2.℃,水蒸气的冷凝给热系数为8000W/m2.℃,管壁及垢层热阻可忽略不计。 1)试确定所需饱和水蒸气的温度; 2)若将空气量增大25%通过原换热器,在饱和水蒸气温度及空气进口温度均不变的情况下,空气能加热到多少度?(设在本题条件下空气出口温度有所改变时,其物性参数可视为不变)
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在一列管换热器内,用-15℃的液氨蒸发来冷却空气。空气在换热器的簿壁列管内作湍流流动,由50℃冷却到-5℃,液氨侧的对流传热系数为1880w/m-2.K-1,空气侧的对流传热系数为:46.4w.m-2.K-1。忽略管壁和污垢的热阻。求: (1)平均温度差; (2)总传热系数。
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在一FLB-500-65-25-4型列管冷凝器中用饱和水蒸气预热有机溶剂,蒸汽在壳程中冷凝为同温度的饱和水。溶剂走管内。已知:水蒸气:温度120℃,冷凝潜热r=2236KJ/kg,冷凝传热膜系数:10000w/m2.℃。溶剂:流量:45吨/时,入口温度42℃,出口温度82℃,平均温度下的比热2.2KJ/kg.℃。换热器:管子总数120根,管子规格φ25×2.5mm,材料:钢(导热系数45w/m.℃)以管外表面积为基准的传热面积65m2,壳体没保温,壳外表面积12m2。四周环境温度15℃,换热器外壳至周围环境的对流辐射综合传热膜系数α1=14.5w/m2.℃。 1)忽略壳壁热阻,估计蒸汽的冷凝量(kg/h); 2)若两侧无污垢,试求管内溶剂的对流传热膜系数; 3)若将上述四管程的换热器改为二管程操作(管子总根数不变),并假定溶剂的流量、入口温度、蒸汽温度、蒸汽的冷凝膜系数均不变,溶剂物性变化可忽略,溶剂的出口温度。(假定二管程时管内流动为湍流状态)
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欲设计一列管式换热器,用110℃的饱和水蒸气将1400kg/h的常压空气由20℃预热到95℃。 1.若初步选定采用单管程换热器,空气走管程,管束由120根φ25×2.5的铜管组成。试确定所需管束长。 2.若选用双管程浮头式列管换热器。管子总数、管长及直径同上。则空气的出口温度有无变化?试确定之。 在计算中,冷凝液膜的热阻、管壁及其两侧污垢热阻可忽略不计,其空气平均温度下的物性可取:粘度μ=0.02CP,比热:CP=1.0KJ/kg.℃,导热系数λ=0.029w/m.℃,密度ρ=1.076kg/m3。
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有一逆流热交换器,将1.5kg/s的苯从77℃冷却至27℃,苯的平均比热Cp为1.88 kJ/(kg.K)。冷却水的进、出口温度分别为25℃和47℃。换热器采用φ25×2.5mm的钢管,水在管内,苯在管外,水和苯的传热分系数分别为α1=850 w.m-2.K-1和α2=1700 w.m-2.K-1。钢的导热系数λ=49w/(m.K)。若忽略污垢的热阻,试求冷却水消耗量及管子的总长度。
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一列管式换热器,由φ25×2mm的136根不锈钢管组成。平均比热为4187J/Kg·℃的某溶液在管内作湍流流动,其流量为15000kg/h,并由15℃加热到100℃。温度为110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝。已知单管程时管壁对溶液的给热系数αi为520w/m2·℃,蒸汽对管壁的给热系数α0为1.16×104w/m2·℃,不锈钢管的导热系数λ=17w/m·℃,忽略垢层热阻和热损失。试求: A)管程为单程时的列管长度(有效长度,下同); B)管程为4程时的列管长度(总管数不变,仍为136根)。
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