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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当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时,()宜在管内流动。
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某一列管式换热器,将一定量的空气加热。空气在管内作湍流流动,饱和水蒸气在管外冷凝。今因生产任务加大一倍,除用原换热器外,尚需加一台新换热器。如果使新旧两台换热器并联使用,且使二台换热器在气流量、进、出口温度及饱和蒸汽温度都相同的条件下操作。原换热器列管数为n1,管径为d1,管长为l1,而新换热器管数为n2(n2=n1),管径为d2(d2=0.5d1)。试问新换热器管长l2为原换热器管长l1的几倍。
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有一套管换热器,内管为φ54×2mm,外管为φ116×4mm的钢管。现用120℃的饱和水蒸气加热苯,使苯由50℃加热至80℃,苯在内管中以4000kg/h的流量流动,试求: (1)加热蒸汽消耗量; (2)所需套管的有效长度; (3)由于某种原因,加热蒸汽的温度降为110℃,苯的出口温度将变为多少?(假设α苯不变,在50--80℃范围内,苯的物性为cp=1.86KJ/kg.℃,μ=3.9×10-4Pa.s,λ=0.145w/m.℃,ρ=880kg/m3,钢的导热系数为45w/m.℃,120℃时水蒸气冷凝潜热r=2205KJ/kg,蒸汽侧对流传热系数α汽=10000w/m.℃,壁两侧垢层热阻及换热器损失均可忽略,加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出。)
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有一套管换热器,内管为φ54×2mm,套管为φ116×4mm的钢管。内管中苯自50℃被加热到80℃,流量为4000kg/h。套管中为2at(绝)的饱和水蒸气冷凝。蒸汽冷凝传热膜系数(给热系数)为10000w/m2.℃。试求: 1)管壁对苯的传热膜系数; 2)套管的有效长度; 3)若加热蒸汽压力降为1at(绝),问苯出口温度有何变化?应为多少?
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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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在套管换热器中用饱和水蒸汽加热苯液,苯在φ54×2mm的钢管内流动。196kPa的饱和水蒸汽在环隙冷凝。已测出苯的进口温度为30℃,出口温度为60℃,流量为4000kg/h,苯和水蒸气的对流传热系数分别为500w/m2k和104w/m2k,管内壁的污垢热阻为0.0004m2k/w,忽略管壁及管外污垢的热阻,试求:饱和水蒸气的消耗量;套管的长度;套管的平均温度; 现由于某种原因,蒸汽压力减至,137kPa假定苯的物性和蒸汽的对流传热系数不变。求苯液的出口温度。 注:(1)操作条件下苯的比热为1.9KJ/kg.k (2)196kPa时的蒸汽温度为120℃,汽化潜热为2204KJ/kg,137kpa时的蒸汽温度为109℃。
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现有两台单壳程单管程的传热面积均为20m2的列管式空气加热器,每台加热器均由64根φ57×3.5mm钢管组成。壳程为170℃的饱和水蒸气冷凝(冷凝潜热r=2054J/kg),空气入口温度t1=30℃,流量为2.5kg/s,以湍流方式通过管内。 (假定空气的物性不随温度压力而变化,视为常量cp=1/kg.℃) (1)若两台换热器并联使用,通过每台热换器的空气流量均等,此时空气的对流传热系数为38w/m2.℃,求空气的出口温度t2及水蒸气的总冷凝量w0为多少? (2)若二台换热器改为串联使用,问此时空气的出口温度’t2及水蒸气的总冷凝量w0’为多少?
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已知:一热电偶被置于外径为5mm的不锈钢套管中(ε=0.7),且热节点与套管底紧密的接触。该套管被水平地置于一电加热炉中,以测定炉内热空气的温度。炉壁的平均温度为510℃,热电偶读数为500℃。空气与套管间的换热为自然对流换热。求:空气的真实温度。
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