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問答題

【計算題】在一套管式換熱器中，用120℃的飽和水蒸氣在環(huán)隙中冷凝放熱，使內管中湍流流動的流量為3000kg/h的苯從20℃加熱到80℃。當流量增加到4500kg/h時只能從20℃加熱到76℃。試計算換熱器的傳熱面積和流量為4500kg/h時的總傳熱系數(shù)K。[計算時，水蒸氣冷凝的α值取用8000W/（m²·K）。可忽略管壁熱阻及污垢熱阻，并可當平壁處理。兩種情況下苯的比熱容認為相同。]

答案：

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【計算題】有一單管程的列管式換熱器，其規(guī)格如下：管徑為φ25mm×2.5mm，管長為3m，管數(shù)為37根。今擬采用此換熱器冷凝并冷卻CS₂的飽和蒸氣，自飽和溫度46℃冷卻到10℃。CS₂在管外冷凝，其流量為300kg/h，比汽化熱為350kJ/kg。冷卻水在管內，進口溫度為5℃，出口溫度為32℃。逆流流動。已知CS₂的冷凝和冷卻時的總傳熱系數(shù)分別為K₁=291W/（m²·K）和K₂=174W/（m²·K）（以內表面積為基準）。試問此換熱器是否合適？

答案：

【計算題】
在一傳熱面積為20m²的列管式換熱器中，殼程用110℃的飽和水蒸汽冷凝以加熱管程中的某溶液。溶液的處理量為2.5×10⁴kg/h，比熱容為4kJ/（kg·K）。換熱器初始使用時可將溶液由20℃加熱至80℃。
（1）該換熱器使用一段時間后，由于溶液結垢，其出口溫度只能達到75℃，試求污垢熱阻值；
（2）若要使溶液出口溫度仍維持在80℃，在不變動設備的條件下可采取何種措施？做定量計算。

答案：

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