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問答題

【計算題】
在單管程列管式換熱器內，用130℃的飽和水蒸氣將某溶液由20℃加熱到60℃，單管程列管換熱器由100根φ25×2.5mm，長3m的鋼管構成，溶液以每小時100m³的流量在管內流過，蒸汽在管外冷凝。
已知在操作條件下溶液的密度為1200kg/m³，粘度為0.955厘泊，比熱為3.3KJ/kg.℃，導熱系數為0.456w/m.℃，管壁熱阻，垢層熱阻和熱損失均可忽略不計。試求：
1）傳熱系數為多少（以外表面積為基準進行計算）？
2）溶液和蒸汽冷凝給熱系數各為多少？
3）若溶液的質量流量增加到（w為溶液原來的質量流量），在其它條件不變的情況下，請通過推導說明此換熱器有否滿足要求（蒸汽冷凝給熱系數可視為與B）計算值相同）？

答案：

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【計算題】在一列管換熱器內，用110℃的飽和水蒸氣加熱管內湍流流動（Re>10⁴）的空氣，空氣溫度從30℃升至45℃。若將空氣流量增加一倍，試求此時空氣的溫度，并求加熱蒸汽用量需增加為原來的幾倍。計算時可忽略壁阻，垢阻，冷蒸汽側熱阻，且可忽略因空氣出口溫度變化所引起的物性變化。

答案：

【計算題】
在一FLB-500-65-25-4型列管冷凝器中用飽和水蒸氣預熱有機溶劑，蒸汽在殼程中冷凝為同溫度的飽和水。溶劑走管內。已知：水蒸氣：溫度120℃，冷凝潛熱r=2236KJ/kg,冷凝傳熱膜系數：10000w/m².℃。溶劑：流量：45噸/時，入口溫度42℃，出口溫度82℃，平均溫度下的比熱2.2KJ/kg.℃。換熱器：管子總數120根，管子規(guī)格φ25×2.5mm，材料：鋼（導熱系數45w/m.℃）以管外表面積為基準的傳熱面積65m²，殼體沒保溫，殼外表面積12m²。四周環(huán)境溫度15℃，換熱器外殼至周圍環(huán)境的對流輻射綜合傳熱膜系數α₁=14.5w/m².℃。
1）忽略殼壁熱阻，估計蒸汽的冷凝量（kg/h）；
2）若兩側無污垢，試求管內溶劑的對流傳熱膜系數；
3）若將上述四管程的換熱器改為二管程操作（管子總根數不變），并假定溶劑的流量、入口溫度、蒸汽溫度、蒸汽的冷凝膜系數均不變，溶劑物性變化可忽略，溶劑的出口溫度。（假定二管程時管內流動為湍流狀態(tài)）

答案：