文档介绍：传热****题课一、化工原理学****指导p1053-31在外径为120mm的蒸汽管道外面包两层不同材料的保温层。包在里面的保温层厚度为60mm,两层保温材料的体积相等。已知管内蒸汽温度为160℃,对流传热系数为10000W/m2×K;保温层外大气温度为28℃,保温层外表面与大气的自然对流传热系数为16W/m2×K。××K。钢管管壁热阻忽略不计。求(1)导热系数较小的材料放在里层,该管道每米管长的热损失为多少?此时两保温层表面处的温度各是多少?(2)导热系数较大的材料放在里层,该管道每米管长的热损失为多少?此时两保温层表面的温度各是多少?解:r1=60mm,r2=120mm。因两层保温材料体积相等,mm(1)导热系数小的材料放在里层:由可得管壁温度:℃由 可得内保温层外壁温度:℃由可得外保温层外壁温度:(2)在以上计算中,将l1和l2位置互换,可得导热系数较大材料放在里层的计算结果:Q’/l=;t2=℃,t3=℃;t4=℃二、化工原理学****指导p1053-39116℃的饱和水蒸汽在一单管程列管式换热器的壳程冷凝,一定流量的空气在管程湍流流动,其温度由20℃升至80℃。设总传热系数近似等于空气对流传热系数。(1)操作中若空气流量增加20%,为保持空气出口温度不变,问加热蒸汽温度应提高至多少度?(2)若采用一双管程的换热器,其换热管管径和总管数与原换热器相同,则为完成相同的换热任务,所需要换热管长度为原换热器的多少倍?(3)若采用一双管程的换热器,管子数量和尺寸不变,蒸汽温度和空气进口温度不变,空气出口温度为多少度?忽略气体温度变化对其物性的影响。解:(1),且保持空气出口温度不变,所以,℃解此式得T’=℃(2)原工况:℃改为双管程,完成相同的换热任务,Q’=Q,Dt’m=Dtm。而u’=2u管程湍流:由可得:,。三、有一单管程列管式换热器,该换热器管径为f25×,管子数37根,管长3米。今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2饱和蒸汽,自饱和温度46℃冷却到10℃。CS2在壳程冷凝,其流量为300kg/h,。冷却水在管程流动,进口温度为5℃,出口温度为32℃,逆流流动。已知CS2在冷凝和冷却时的传热系数分别为及。问此换热器是否适用?(传热面积A及传热系数均以外表面积计)解:已知列管尺寸;;题中所给的两个K值均以外表面积为基准。现有传热面积:总传热量(式中Q1为冷凝段热负荷,Q2为冷却段热负荷)已知 查得时CS2的比热其中;为求A1、A2就应求出两段交界处冷却水温度At/℃Q1,A1Q2, 此换热器可满足生产要求。传热面积富裕四、有一单壳程、双管程列管式换热器。壳程为120℃饱和水蒸气冷凝,常压空气以12m/s的流速在管程内流过。列管为钢管,总管数为200根。已知空气进口温度为26℃,要求被加热到86℃。又已知蒸汽侧对流传热系数为,壁阻及垢阻可忽略不计。试求:(1)换热器列管每根管长为多少米?(2)由于此换热器损坏,重新设计了一台新换热器,其列管尺寸改为,总管数减少20%,但每根管长