题目内容（请给出正确答案）

[主观题]

在由68根直径φ25mm×2.5mm，长为3m的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸气加热工艺气体，工艺

气体走管程，已知加热蒸汽温度为132.9℃，冷凝传热膜系数为1×104W/(m²•℃)左右，工艺气体的质量流量为3000kg/h，进出口温度分别为20℃和60℃，操作条件下的平均比热约为2.1kJ/(kg•℃)，对流传热膜系数约为80W/(m²•℃)。

假定管壁热阻，垢层热阻均可忽略不计。试求：

(1)加热空气需要的热量为Q多少？

(2)以管子的外表面为基准的总传热系数K为多少？

(3)此换热器能否完成任务？

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第1题

质量流量为7200kg/h的某一常压气体在250根Φ25×2.5mm的钢管内流动，由25℃加热到85℃，气体走管程，

采用198kPa的饱和蒸汽于壳程加热气体。若蒸汽冷凝给热系数α₁=1×10⁴W/(m²•K)，管内壁的污垢热阻为0.004m²•K/W，忽略管壁、管外热阻及热损失。已知气体在平均温度下的物性数据为：c_p=1kJ/(kg•K)，λ=2.85×10^-2W/(m•K)，μ=1.98×10^-2mPa•s。试求：(1)饱和水蒸气的消耗量(kg/h);(2)换热器的总传热系数K(以管束外表面为基准)和管长;(3)若有15根管子堵塞，又由于某种原因，蒸汽压力减至143kPa，假定气体的物性和蒸汽的冷凝给热系数不变，求总传热系数K´和气体出口温度t₂´。已知198kPa时饱和蒸汽温度为120℃，汽化潜热2204kJ/kg;143kPa时饱和蒸汽温度为110℃。

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第2题

在任何一个特定压力下，温度较高的气体达到饱和时所含的水蒸气比温度较低的气体达到饱和时所含的水蒸气要多，可以通过（）已饱和气体使游离水析出

A.加热降压

B.冷却

C.加热

D.降压

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第3题

当气体相对湿度为100％时，表示（）

A.气体温度为37℃

B.气体压强为101.3kPa

C.气体中的水汽达到饱和

D.气体成分是纯净的

E.气体完全由水蒸气组成

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第4题

某列管式加热器由多根Φ25mm×2.5mm的钢管所组成，将苯由20℃加热到55℃，苯在管中流动，其流量为15t/h，流速为0.5m/s。加热剂为130℃的饱和水蒸气，在管外冷凝。苯的比热容c_p=1.76kJ/(kg•℃)，密度为858kg/m³。已知加热器的传热系数为700W/(m²•℃)，试求：此加热器所需管数n及单管长度l。

某列管式加热器由多根Φ25mm×2.5mm的钢管所组成，将苯由20℃加热到55℃，苯在管中流动，其流量为15t/h，流速为0.5m/s。加热剂为130℃的饱和水蒸气，在管外冷凝。苯的比热容c_p=1.76kJ/（kg•℃)，密度为858kg/m³。已知加热器的传热系数为700W/（m²•℃)，试求：此加热器所需管数n及单管长度l。

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第5题

某生产过程，需将2400kg/h的空气从20℃加热到80℃，空气的平均比热容为 1.0kJ/(kg•℃)，平均密度为1.

某生产过程，需将2400kg/h的空气从20℃加热到80℃，空气的平均比热容为 1.0kJ/（kg•℃)，平均密度为1.

1kg/m³。120℃的饱和蒸汽在壳层加热。空气在管内作强制湍流流动，Re＞10⁴。采用的单管程列管式换热器尺寸如下：φ25mm×2.5mm，管长为3m，管子数为100根。试求：

(1)上述换热器的总传热系数为多少？

(2)现仓库里有一台φ19mm×2mm，管长为3m，管子数为100根的单管程列管式换热器，试核算该换热器是否能代替上述换热器？

(3)芬用该换热器代替上述换热器，空气的出口温度为多少？

注：计算可忽略管壁及污垢热阻：温度对物性影响可忽略;h_蒸汽h_空气，可以作必要的合理简化假设。

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第6题

有一列管换热器φ25mm×2.5mm的120根钢管组成。110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝以加热在管内作湍流流

动的某液体，且冷凝水在饱和温度下排出。已知液体平均比热为 4.187kJ/(kg•℃)，由15C加热到90℃管内对流传热系数为h₁=800W/(m²℃)，蒸汽冷凝的对流传热系数h_o=1.1x10⁴W/(m²℃)，忽略污垢热阳、壁阻和热损失，每小时收集冷凝水2100kg，在饱和温度下蒸汽冷凝潜热r=2232kJ/kg，试求：

(1)每小时可处理的液体量。

(2)管程单程时的列管有效长度。

(3)其他条件均保持不变，将120根钢管改为两管程，列管有效长度为多少？

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第7题

由于天然气通常为干燥气体，因此天然气中没有饱和水蒸气（）

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第8题

一单壳程单管程列管换热器，管束由长3m、直径为φ25mm×2.5mm的钢管组成。苯在换热器管内流动，流量

为1.5kg/s，由80℃冷却到30℃。冷却水在管外和苯垦逆流流动。水进口温度为20℃，出口温度为50℃。已知水侧和苯侧的对流表面传热系数分别为1700W(m²•℃)和900W(m²•℃)，苯的平均比定压热容为1.9kJ/(kg•℃)，钢的热传导系数为45W(m•℃)，污垢热阻和换热器的热损失忽略不计。试求：

(1)所需的传热速率为多少？

(2)传热平均温差为多少？

(3)该操作条件下换热器的总传热系数为多少？

(4)该列管换热器换热管子数为多少？

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第9题

某气体混合物(比热容及热导率均未知)以90kg/h的流量流过套管换热器的内管，气体的温度由38℃被加热到138℃。内管内径为53mm，外管内径为78mm，壁厚均为2.5mm，管外为蒸汽冷凝使管内壁温度维持在150℃。已知混合气体黏度为0.027mPa•s，其普朗特数Pr=1，试求套管换热器的管长。

某气体混合物（比热容及热导率均未知)以90kg/h的流量流过套管换热器的内管，气体的温度由38℃被加热到138℃。内管内径为53mm，外管内径为78mm，壁厚均为2.5mm，管外为蒸汽冷凝使管内壁温度维持在150℃。已知混合气体黏度为0.027mPa•s，其普朗特数Pr=1，试求套管换热器的管长。

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第10题

一管壳式换热器由38根φ25mm×2.5mm，长3m的钢管组成。110℃的饱和蒸汽通入壳程，加热管程中的甲苯，

蒸汽冷凝对流传热系数为10000W/(m²•℃)。甲苯流量为7kg/s，入口温度为30℃。甲苯的比热为1840J/(kg•℃)。该流量条件下，甲苯侧的对流传热系数为1090W/(m²•℃)，管壁很薄，可忽略管壁及两侧的垢层热阻。试求：

(1)此时，甲苯的出口温度为多少℃？

(2)现因生产需要，甲苯的处理量增加50%，蒸汽冷凝对流传热系数视作不变，甲苯的出口温度为多少℃？

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