内。现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,要使空气出口温度仍保持原来的温度,则套管换热器的长度应为原来的_______。 A、2倍 B、1.74倍 C、1.15倍 D、1.24倍
15、设计时,qm1、qm2、t1、t2及T1、T2均确定,若将单管程单壳程逆流操作改为双管程单壳程,列管总根数维持不变,则____。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定
填空
1、对于2 个黑体A 和B,其中A的表面温度为588 K,B的表面温度是700 K,则A的发射能力比B的发射能力________________。
2、为对某管路保温,现需将导热系数分别为λ1和λ2、厚度分别为b1和b2的材料包于管外,已知λ1>λ2,b1=b2,外管的平均直径是内管平均直径的2倍,则应将导热系数为____________的材料包于内层,更有利用于保温。
3、厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3;导热系数λ1<λ2<λ3在稳定传热过程中,各层的热阻R1______R2______R3;各层导热速率Q1____Q2____Q3(请填写>或<或=)。
4、列管换热器中,用饱和水蒸汽加热空气,空气走管内,蒸汽走管间,则换热器的总传热系数接近__________________的表面传热系数,如果采用翅片管式换热器,则翅片应放置在__________________侧。
5、蒸汽冷凝可以分为__________和___________,其中__________的传热系数缴大。
6、对于通过多层平壁的热传导,通过每一层平壁的温度降与其相应的热阻成 __________比。
7、在沿平壁的一维稳态传热过程中,随着热阻厚度的增加,热流密度q_______;而在沿圆筒壁的一维稳态传热过程中,热流密度q沿半径增大方向______。
8、列管换热器中,用饱和水蒸汽加热空气,空气走管内,蒸汽走管间,则管壁温度接近_________________(请填“空气”或“蒸汽”)的温度,总传热系数接近______________________的对流传热系数。
9、厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3;导热系数λ1<λ2<λ3在稳定传热过程中,各层的热阻R1______R2______R3; 各层导热速率Q1____Q2____Q3(请填写>或<或=)
10、在列管式换热器的壳程设置有折流挡板,当两流体都没有相变时,设置折流挡板可以起到强化传热的作用,其原因是___________________________________________________。 11、在一单程列管换热器中,用冷却水冷凝并冷却苯蒸汽,则水应走___________。
12、空气流速为6m/s时的对流传热系数?1,空气流速为25m/s时的对流传热系数?2,水流速为1.2m/s时的对流传热系数?3,水流速为2.5m/s时的对流传热系数?4,蒸汽膜状冷凝时的对流传热系数?5,请按照它们在数值上的大小顺序进行排列:______>_____>_______>_______>______。
13、某一段流体流过一段直管后,在流入同一内径的弯管段,则弯管段的传热系数比直管段传热系数( ),因为( )。 14、列管换热器中,若冷热两种流体的温度差相差较大,则换热器在结构上常采用( )办法,常用的结构形式有( )。
传热
1、用一内管直径为?105?2.5 mm、管长为5m的套管换热器将流量为0.25 kg/s的苯用水从80℃冷却到20℃,苯走管内,水走夹套。水的进口温度为10℃,出口温度为30℃,与苯呈逆流流动。已知水的对流传热系数为800 W/m2.℃,管壁的导热系数为45 W/m.℃,忽略两侧污垢热阻和热损失。已知20℃的条件下,水的比热为4.18 kJ/kg·℃,50℃条件下苯的比热为 1.8 kJ/kg·℃,密度为875kg/m3,粘度为0.39 mPa·s,导热系数为0.65W/m·℃。请计算:
(1)基于内管外表面积的总传热系数K2,其中苯通过管内的对流传热系数可按公式计算。
(2)通过计算说明该换热器能否满足需要。
2、某厂在一单程列管换热器,用130 oC的饱和水蒸汽将某溶液从25 oC加热到80 oC,列管换热器由90根?25x2.5mm、长3m的钢管构成,溶液的比热为3.23kJ/kg.?C,溶液的处理量为36000kg/h,在管内流动,饱和水蒸汽在管间冷凝,并与溶液呈逆流流动,冷凝水在饱和温度下排出换热器。已知溶液的给热系数为2318.5W/m2. oC,水蒸汽的冷凝传热系数为10000 W/m2. oC,在操作条件下污垢热阻和管壁热阻忽略不计。 (1)请通过计算说明此换热器是否可用;
(2)如果溶液的处理量增加20%时,则溶液的对流给热系数和基于管外的总传热系数各变为多少(设溶液的物性可视为不变,溶液在流量改变前后都处于湍流状态)。 3、(15分)某厂在一单程列管换热器,用初温为290K的水将1.0kg/s的苯(苯的比热为1.8kJ/kg.oC)从350K冷却到300K,冷却水离开换热器的温度为320K。列管换热器由若干根ф25x2.5mm、长3m的钢管构成。已知基于管外表面积的总传热系数K2为974 W/m2.oC,苯在管内的表面传热系数为800W/m2.oC。试计算:
(1)完成规定的换热任务需要多少根管子;
(2)如果苯的处理量增大1倍,求苯的表面传热系数(设溶液的物性可视为不变,溶液在流量改变前后都处于湍流状态)
蒸发
进料量为9000kg/h,浓度为5%(质量分率)的盐溶液在40℃下进入单效蒸发器并被浓缩到20%,则每小时蒸发的水量为___________kg。如果蒸发室绝对压强为0.04MPa(该压力下水的蒸发潜热r'=2318.6kJ/kg),操作条件下溶液的温差损失为8.5℃,水的沸点为75.4℃,则操作条件下溶液的沸点为_________℃。加热蒸汽温度为110℃(该饱和温度下水的蒸发潜热r=2232k J/kg),料液的比热近似于水的比热,Cp=4.17kJ/kg·K,忽略热损失,则加热蒸汽的消耗量为__________kg/h。
精馏
1、精馏塔中第 n-1、n、n+1层塔板(从塔顶计数),其温度间关系为( )。 A. tn+1>tn>tn-1 B. tn+1=tn=tn-1 C. tn+1 A、大于 B、小于 C、等于 D、不能判断 3、二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起以下线的变化( ) A. 平衡线 B. 操作线与q线 C. 平衡线与操作线 D. 平衡线与q线 4、下列情况不是诱发蒸馏塔液泛的原因( ) A. 液气负荷过大 B.过量雾沫夹带 C. 塔板间距过小 D.过量漏液 5、下列情况( )是诱发蒸馏塔漏液的原因 A、液相负荷过小 B.过量雾沫夹带 C. 塔板间距过小 D.汽相负荷过小 6、精馏的操作线是直线,主要基于以下原因( ) 。 A、 理论板假定 B、 理想物系 C、 塔顶泡点回流 D、 恒摩尔流假设 7、精馏中引入回流,下降的液相与上升的气相发生传质使上升的气相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是_______。 A、液相中易挥发组分进入气相 B、气相中难挥发组分进入液相 C、液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入气相,但其中易挥发组分较多 D、液相中易挥发组分进入气相和气相中难挥发组分进入液相必定同时发生 1、精馏分离的依据是________,要使混合物中的组分得到比较完全分离必须进行多次________。 计算 1、用常压连续精馏塔分离双组分理想混合物,泡点进料,进料量为100kmol/h,进料组成为50%,塔顶产品的组成为95%,塔顶产品的产量为50kmol/h,回流比R=4,相对挥发度为3。设全塔为理论板,以上组成均为摩尔分率。求: (1)提馏段上升的蒸汽量; (2)精馏段的操作线方程。 2、在一常压连续精馏塔中分离某混合物,已知进料中轻组分A的组成为40%(摩尔分率,下同),原料液的流量为200 kmol/h,泡点进料。塔顶采用全凝器和分凝器,分凝器向塔内提供组成为0.85的回流液,全凝器提供组成为0.95的产品,塔顶产品的流量为145kmol/h,试求: 如果离开第一块塔板的液相组成为0.78,试写出精馏段的操作线方程; 精馏段下降的液体的量和塔釜上升的蒸汽的量。 干燥 1、已知常压及25oC下水份在某湿物料与空气间的平衡关系为:相对湿度?=100%时,平衡含水量X*=0.02kg水/kg绝干气;相对湿度?=40%时,平衡含水量X*=0.007kg水/kg绝干气。现该物料含水量为0.23 kg水/kg绝干料,令其与25℃、?=40%的空气接触,则该物料的自由含水量为( )kg水/kg绝干料,非结合水量为( )kg水/kg绝干料。 A. 0.23 B. 0.223 C. 0.02 D. 0.21 2、已知湿空气的下列哪两个参数,利用温湿图可以查得其他未知参数( ) A. tw、t B. td、H C. tw、tas D.cH、H 3、( )与空气的状态有关。 A、平衡水分 B、自由水分 C、结合水 D、非结合水 4、湿物料在指定的空气条件下被干燥的极限含水量称为 ( ) 。 A、结合水 B、平衡含水量 C、临界含水量 D、自由含水量 5、材质相同的木板和锯木屑,在相同的干燥介质条件下,________。 A、木板平衡湿含量大 B、锯木屑平衡湿含量小 C、木板和锯木屑平衡湿含量相等 D、锯木屑平衡湿含量大 6、对于一定干球温度的湿空气,当其相对湿度越低时,其湿球温度( )。 A、越高 B、不变 C、越低 D、不一定,与其它因素有关 7、如需将空气减湿,应使空气温度( ) A、高于湿球温度 B、低于湿球温度 C、高于露点温度 D、低于露点温度 8、在常压下,湿空气的露点为21℃,为使50℃的空气降低湿度H,在气体冷却塔中,作为冷却介质的水温应该______。 A、高于21℃ B、等于21℃ C、低于21℃ D、为50℃ 1、干球温度t0=25?C的湿空气在预热器中预热到t1=130?C,然后送到一理想干燥器中,离开该干燥器的湿空气的干球温度t2=60?C,露点温度为35?C,每小时有110kg湿基含水量为15%的湿物料进入该理想干燥器,物料离开干燥器的湿基含水量降为2%。 (1)试求原湿空气的绝对湿度H0和离开干燥器的空气的绝对湿度H2; (2)试求蒸发水分的量W; (3)新鲜空气的消耗量; (4)所得到的干燥产品的量。 2、干球温度为30?C、湿度为0.015 kg水/kg绝干空气的湿空气在预热器中预热到120?C,然后送到一常压干燥器中,如果离开干燥器的湿空气的温度60?C,湿度为0.04kg水/kg绝干空气,进入干燥器湿物料的湿基含水量为15%,物料离开干燥器的湿基含水量降为4%,如果每小时可以处理1000 kg的湿物料,试求: (1)试求蒸发水分的量; (2)新鲜空气的消耗量。