1・(20分)有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长3m>管径由25X2.5mm,为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2饱和蒸汽，从饱和温度46C冷却到10C,CS2走管外，其流量为250kg/h,其冷凝潜热为356kJ/kg,液体C&的比热为1.05kJ/(kg•(?;水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5C和30Co已知CS2冷凝和冷却时传热系数(以外
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面积为基准)分别为Ki=232.6和K2二116.8W/(m2C),问此换热器是否适用？1•解：CS2冷凝的热负荷：Q冷凝=250X356=89000kJ/h=24.72KWCS2冷却的热负荷：Q冷凝二250XI.05X(46—10)=9450kJ/h=2.6KW总热负荷Q为:Q二24.7+2.63二27.3KW冷却水用量Qm2为:qm2=27.30.261kg/s=940kg/h187X(30-5)设冷却水进入冷却段的温度为tk,则有：0.261X4.187X(tk—5)二2.6KW解之得：tk二7.38C,贝U:(5分)冷凝段对数平均温差：Atm二(46—30)—(46-7.38)二25.67CIn46—3046—7.38所需传热面积：A冷凝=24.7/232.6X10—3X25.67二4.14m2,(5分)冷却段对数平均温差：Atm=(46—7.38)—(10—5)=16.45CIn44—7.38(5分)10—5所需传热面积：A冷却=2.6/116.8X10—3X16.45=1.35m2,冷凝、冷却共需传热面积：工Ai=4.14+1.35=5.49m2,换热器实际传热面积为：Ao=30X3.14X0.025X3=7.065>/i,所以适宜使用。(5分)2.（20分）某列管换热器由多根①25X2.5mm的钢管组成，将流量为15X103kg/h由20C加热到55C,苯在管中的流速为0・5m/s,加热剂为130C的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg,苯的比热容cp为1.76kJ/kg•K,密度p为858kg/m1粘度卩为0.52xiO'3Pa•s,导热系数入为0.148W/m•K,热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数a为10X104W/m2•K。试求：（1）水蒸汽用量（kg/h）;（4分）（2）总传热系数K（以管外表面积为准）；（7分）（3）换热器所需管子根数n及单根管子长度Lo（9分）123图所示，试比较第Rs的大小：40C穿过三层平壁的稳定导热过程，一层热阻Ri与第二、三层热阻R2（B）oARi>（R2+R3）BRi二R2+R3CRi<（R2+Rs）D无法比较6•在直径为d的圆管外包覆厚度为S的保温层（导热系数为入），保温层外壁的对流传热系数为ao若d〈〃a,则对单位管长而言（C）oA当3二"a-d/2时，热损失最小；B当A/a二d+2S时，热损失最大；c当s二Aa-d/2时，热损失最大；D包上保温层后热损失总比原来不包时小。3•在长为巴高为加的降尘室中，颗粒的沉降速度为S气体通过降尘室的水平流速为铁则颗粒能在降尘室分离的条件是（3.D）oLm/UtHm/ULm/UHm/Ut2.解：1)qmi热负荷Qm2Cpjt2tJ=15X103XI.76X(55-20=9.24X105KJ/h59.2410424.2kgh2178(4分)2)K0.020.58.581650010000(7分)Qv苯侧的0.5210PrCPU1.761030.023—Re0,8Pr0Jd=834.3w/m基于外表面积:由传热基本方程：。KA怙(13020)(13055)tmIf130559.2410°10004.24360066391.40.521030.1486.18d2nu44d2u0.023(T80.0291.415101ditm3858-0.0244.2420.536001.82m0.02531n0.4流体被加热，n16500°86.18011000018346632520w/m「C31(9分)1.（20分）在常压精懈塔内分离某两组分理想溶液。已知进料量为100kmol/h进料组成为0.5（摩尔分率，下同），憾出液组成为0.98,进料为泡点进料；塔顶采用全凝器，泡点回流，操作回流比为最小回流比的1・8倍。在本题范围内，汽液平衡方程为汽相默弗里板效率为0.5。若要求轻组分收率为98%，试计算：（1）釜残液组成；（5分）（2）精惚段操作线方程；（5分）（3）从塔顶向下第一层实际板下降的液相组成。（10分）一xioo%語：«100%=98%1•解：（1）由题给条件解得-二kmol/h由全塔物料衡算方程：Pxr-DxD+JKt（5分）FXP-DXdtOQxO.5-JQxCi.98联立得(2)先计算’j,由裁平衡方程片-0.58*+0.43-058x05+043-072DJ8-072=］峪20.72-二1.8八=13x1182=2.128精镭段操作线方程为0.9£2.12S+1R小2.128'尺+1尺412.122\7-0.6SX+0.313(3)由汽相默弗里板效率定义，第一层实际板的汽相默弗里板效率为塔顶为全凝器・・・*-3由气液平衡方程，得-「「——’’T(2)由精憾段操作线方程，得■''r(3)将(2)、(3)式代入(1)式，得(1).53"+0.43)-(0.68^0.313)解得(10分)THANKS!!!学习课件等等致力为企业和个人提供合同
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