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1、。1（ 20 分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30 根、管长 3 m 、管径由 25 2.5 mm ，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 46 冷却到 10 ，CS2 走管外，其流量为250 kg h ，其冷凝潜热为356 kJ/kg ，液体 CS2 的比热为 1.05 kJ (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5和 30 。已知 CS2 冷凝和冷却时传热系数 (以外表面积为基准 )分别为 K1= 232.6 和 K2 = l16.8W/(m 2 )，问此换热器是否适用 ?1. 解： CS2 冷凝的热负荷： Q 冷凝 250
2、 356 89000kJ/h 24.72 KW CS2 冷却的热负荷： Q 冷凝 250 1.05 （46 10 ） 9450kJ/h 2.6KW总热负荷 Q 为： Q 24.7 2.63 27.3 KW冷却水用量 q m2 为： q m2 27.30.261kg/s 940kg/h4.187 (30-5)设冷却水进入冷却段的温度为t k，则有：0.261 4.187 （ t k5 ） 2.6KW解之得： tk 7.38 ，则：（ 5 分）冷凝段对数平均温差：t m（46 30 ）（46 7.38 ）25.67 ln46 30467.38所需传热面积： A 冷凝 24.7/232.6 10 3
3、 25.67 4.14m 2 ，（ 5分）冷却段对数平均温差： tm （467.38 ）（10 5）16.45 ln 467.38（5 分）1051.35m 2，所需传热面积： A 冷却 2.6/116.8 10 3 16.45冷凝、冷却共需传热面积： Ai 4.14 1.35 5.49m 2 ，换热器实际传热面积为： A 030 3.14 0.025 3 7.065 Ai ，所以适宜使用。（5 分）（ 20分）某列管换热器由多根 25 2.5mm的钢管组成，将流量为 15 10 3kg/h由 20 加热到 55 ,苯在管中的流速为0.5m/s ，加热剂为 130 的饱-可编辑修改 -。和水蒸
4、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 为 858kg/m3，粘度 为 0.52 10 -3 Pas，导热系数 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 为 10 10 4 W/m 2K。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 L。（ 9 分）5 穿过三层平壁的稳定导热过程， 如图所示，试比较第120t 一层热阻 R1 与第二、三层热阻 R2 、80R3 的 大 小 ：45
5、（ B ）。q40123A R1 (R 2+R 3 )B R1 =R 2 +R 3C R1 ( R 2 + R 3 )D 无法比较6 在直径为 d 的圆管外包覆厚度为的保温层 (导热系数为)，保温层外壁的对流传热系数为。若 d /，则对单位管长而言（C）。A 当= /-d/2时，热损失最小；B当/ =d+2 时，热损失最大；C 当= /-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 Lm ，高为 H m 的降尘室中， 颗粒的沉降速度为 ut ，气体通过降尘室的水平流速为 u ，则颗粒能在降尘室分离的条件是（3. D）。ALm / uH m / utBLm / utH
6、 m / u-可编辑修改 -。CLm / ut H m / uDLm / u H m / ut2. 解： 1） q m1热负荷Qqm 2cp2 (t 2t1)=15 10 3 1.76 （55-20 ）=9.24 10 5 KJ/h5qm1Q9.24 10424.2kgr2178（ 4分）h2) Kdu0.020.58.581650010000Re0.52103苯侧的：prc pu1.761030.521030.1486.18流体被加热， n 0.40.023 Re0.8 Pr 0.40.023 0.14816500 0.86.180 .4d0.02=834.3 w/m2 K1166311d1
7、1125基于外表面积：02d 21000083420w/m 2（ 7 分）3）L 及 nAQ由传热基本方程： QKAtm 、Ktm(13020)(13055)t m1302091.4ln130559.241051000A91.44.24m 26633600nqv15103858d 2 nud 2 u0.02 231qv0.5 3600444(根)Ad0 LnL4.241.82m0.02531（9 分）-可编辑修改 -。1（ 20 分）在常压精馏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），馏出液组成为0.98 ，进料为泡点进料；塔顶采用全凝
8、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）精馏段操作线方程；（ 5 分）（ 3）从塔顶向下第一层实际板下降的液相组成。（ 10 分）1. 解：（1 ）由题给条件解得kmol/h由全塔物料衡算方程：联立得（ 5 分）（ 2 ）先计算，由泡点进料由气液平衡方程精馏段操作线方程为（5 分）-可编辑修改 -。（ 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（1 ）塔顶为全凝器由气液平衡方程，得（ 2）由精馏段操作线方程，得（3 ）将（ 2 ）、（3）式代入（ 1 ）式，得解得（10 分）-可编辑修改 -。THANKS !致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书， 学习课件等等打造全网一站式需求欢迎您的下载，资料仅供参考-可编辑修改 -