化工原理第2阶段练习题
《化工原理II》填空试题
《化⼯原理II》填空试题⽯油⼤学（北京）化⼯学院化⼯原理（下册）题库⼀、填空题：1、在描述传质的费克定律中，扩散通量J与浓度梯度或压⼒梯度成正⽐，其⽐例系数称为扩散系数，表⽰传质阻⼒的倒数。
分⼦扩散是凭借流体分⼦热运动来传递物质的，⽽涡流扩散是凭借流体质点的湍动和漩涡来传递物质的。
2、单向扩散速率与等分⼦反向扩散速率相⽐多了⼀个漂流因⼦，在低浓度⽓体中该因数 B ，在⾼浓度⽓体中该因数 A （A：⼤于1.0 B：约等于1.0 C：⼩于1.0 D：约等于0.0），说明总体流动对传质速率的影响较⼤。
3、当流体呈湍流流动时，物质的传递是分⼦扩散和涡流扩散共同作⽤的结果，这时的物质传递过程称为对流传质过程。
4、分⼦扩散中主体流动产⽣的原因是组分A可以通过相界⾯，组分B为停滞组分，组分A单向扩散通过相界⾯后，在界⾯附近出现空位，使得界⾯压⼒低于主体压⼒，其他分⼦前来补充，造成主体向界⾯的流动，在主体流动的存在下，扩散速率会发⽣什么变化增⼤（增⼤、减⼩、不变），在什么情况下可不考虑主体流动的影响溶质A浓度较低。
5、某逆流吸收塔，⽤纯溶剂吸收混合⽓中的易溶组分，⼊塔混合⽓浓度为0.04，出塔混合⽓浓度为0.02，操作液⽓⽐L/V=2(L/V)min，⽓液相平衡关系为ye=2x，该吸收塔完成分离任务所需的理论板数N为 1。
解：L/V=2(L/V)min，(L/V)min=(yb-ya)/(xbe-xa)= (yb-ya)/(yb/m)=(0.04-0.02)/(0.04/0.02)=1，L/V=2=m操作线与相平衡线平⾏，S=1，xa=0，Δym=ya=0.02，N=NOG=(yb-ya)/ Δym=(0.04-0.02)/0.02=16、某逆流解吸塔，若⽓液⼊⼝组成及温度、压⼒均不变，⽽⽓量与液量同⽐例减少，对液膜控制系统，⽓体出⼝组成Ya将增⼤，液体出⼝组成xb将减⼩，溶质解吸率将增⼤。
解：已知yb、xa、L/V、h不变，H OG减⼩，N OG上升，故ya上升，xb下降，η=(xa-xb)/xa增⼤。
化工原理题二及答案
化工原理题二及答案一、填空与选择(共40分,每小题5分)1．操作中的精馏塔，保持F、x F、q、R不变，增加W，则L/V_______，V′______。
A. 增加；B. 不变；C. 不确定；D.减小。
2．在连续精流塔中,进行全回流操作,已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1=0.7,x n=0.5(均为易挥发组分摩尔分率).已知操作条件下相对挥发度=3,则y n= ,x n+1= ,以汽相组成表示的第n板的单板效率E n.3．对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E将_____，相平衡常数m将_____，溶解度系数H将_____。
A. 增大；B. 不变；C. 减小；D. 不确定。
4．(1) 低浓度气体吸收中,已知平衡关系y=2x,k G=0.2 kmol/m2 s, k L=2×103 kmol/m2 s,则此体系属(A 气膜; B 液膜; C 气液双膜)控制,总传质系数K G kmol/m2 s. (A) 2 ; (B) 0.1 (c) 0.2; (D) 2×103(2)通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,(A) 回收率趋于最高；(B) 吸收推动力趋向最大；(C) 操作最为经济；(D) 填料层高度趋向无穷大。
5．塔板的主要类型有____、____、____、____等,塔板上的异常操作现象包括____、____、____。
6．萃取剂的选择性是指：。
选择性系数越高，通常对一定的分离任务而言所需的萃取剂，且可获得较纯度的溶质Ａ。
若 ＝1，则（能/不能）直接用萃取的方法进行分离。
7．（）与物料的性质有关，（）与空气的状态有关。
①平衡水分②自由水分③结合水④非结合水8．(1)湿空气在预热过程中不变化的参数是( )(A)焓(B) 相对湿度; (C)露点温度; (D) 湿球温度.(2)已知湿空气下列哪两个参数,利用HI图可以查得其它未知参数.(A) (t d t); (B) (t d H); (C) (p H); (D) (I t tw)二、(20分) 在一连续精馏塔内分离某理想二元混合物。
《化工原理II》计算试题
《化工原理II》计算试题石油大学(北京)化工学院(第二部分)题库2，计算题1，(15分)在直径1.2m的Mellepak 250Y规整填料吸收塔中，空气混合物中的SO2用清水吸收吸收塔的总操作压力为101.3kpa，温度为20℃，混合气体进入塔内的流量为1000 m3/h，SO2的摩尔分数为0.09，SO2的回收率要求不低于98%，采用气相kya = 0.0524 kmol/(m·s)的总体积传质系统系统的相平衡方程为:ye=3.3x试着找出:(1)推导出计算传质单元数的公式；L？敏。
m？成立，哪一个？是溶质的吸收率，m是相平衡常数；(2)测试证书:V(3)最小溶剂剂量，千克摩尔/小时；(4)如果实际溶剂量是最小溶剂量的1.2倍，计算塔水中SO2浓度(摩尔分数)；(5)计算完成分离任务所需的传质单元数量、传质单元高度和填料高度2，(15分)一种吸收煤气中苯的吸油塔。
已知煤气的流速为2240(NM3/hr)，进入塔的气体中苯含量为4%，离开塔的气体中苯含量为0.8%(以上均为体积分数)。
进入塔内的油不含苯。
取L=1.4 Lmin。
已知体系的相平衡关系为Y * = 0.126 x。
试着找出:(1)溶质吸收率？(2)Lmin和L (kmol/h)(3)求柱组成Xb(kmol苯/kmol油)(4)求吸收过程的对数平均驱动力？Ym (5)解决非政府组织问题；用分析法；(6)以增加塔内的液体喷射量使用部分循环流量，在保证原始吸收率的条件下，最大循环量L’是多少，并画出无部分循环和部分循环两种情况下的操作线。
3，(20分)在一个逆流操作的低浓度气体填料吸收塔中，纯矿物油被用来吸收混合气体中的溶质。
已知在操作条件下，进口混合气体中的溶质含量为0.015(摩尔分数)，吸收率为85%，平衡关系Y*=0.5X努力找出:出口矿物油中溶质的最大浓度为(1)最小液气比；(2)当吸收剂用量为最小溶剂用量的3倍时，NOG是用解析法计算的。
化工原理(第二练习题及答案_上册.docx
化工原理（第二版）练习题第一章流体流动习题一、概念题1.某封闭容器内盛有水，水面上方压强为P0,如图所示器壁上分别装有两个水银压强计和一个水银压差计，其读数分别为R1、R2和R3,试判断：1)R1 _______ R2(>,<,=)；2) R3 ______ 0 (>, <,=)；3）若水面压强°。
增大，则Ri________ R2 ______ R3_____ 有何变化？（变大、2.如图所示，水从内径为力的管段流向内径为管段，已知〃2=屁1, di管段流体流动的速度头为0.8m,hi=0.7m,忽略流经AB段的能量损失,W'J h2=—m,h3= ____ m o3.如图所示，管中水的流向为A-B,流经AB段的能量损失可忽略，则刃与P2的关系为________ °4)P]〉P2 B)p[ > p2 + 0.5/71 C)> P2 -0.5m D)p x < p24. ________________________________________________________ 圆形直管内，内一定，设计时若将d增加一倍，则层流时〃是原值的_________________ 倍,高度湍流时，如是原值的_________ 倍（忽略管壁相对粗糙度的影响）。
5.某水平直管中，输水时流量为Vs,今改为输2乂的有机物，且〃水，水，设两种输液下，流体均处于高度湍流状态，则阻力损失为水的倍；管路两端压差为水的_________ 倍。
6.已知图示均匀直管管路中输送水，在A、B两测压点间装一U形管压差计, 指示液为水银，读数为R (图示为正)。
则：1)R 0 (>,=, <)2)A、B两点的压差勺= ________ Pa。
QRg(Pi - P)B)RgS - p) + pgh C)pgh-RgS- p) D)Rg(Pi- p)- pgh3)流体流经A、B点间的阻力损失好为__________ J/kg。
中石油《化工原理》第二阶段答案
．第1题单选题下列说法正确的是（）。
A、导热系数和对流传热系数都是物体的物理性质B、接触热阻是指流体与管壁接触时产生的热阻C、工业上常把沸腾操作维持在泡核沸腾状态下D、膜状冷凝的传热系数比滴状冷凝的大标准答案：C您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：2．第2题单选题当水在圆形直管内作无相变强制湍流对流传热时，若仅将其流速提高1倍，则其对流传热系数可变为原来的（）倍。
A、2B、1.21C、1.41D、1.74标准答案：D您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：3．第3题单选题在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为ｔ1、ｔ2，蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T(T为热流体出口温度) ，如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温ｔ2应( )。
A、增大B、减小C、不变D、不一定标准答案：A您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：4．第4题单选题在饱和水蒸气加热空气的套管换热器中，传热壁面的温度接近于（）的温度。
A、空气B、两流体平均C、饱和水蒸气标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：5．第5题单选题列管换热器管程常用流速范围一般液体为( )A、0.5～3m/sB、3～15m/sC、5～30m/s标准答案：A您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：6．第6题单选题下列几种换热器中，石油化工生产中应用最广泛的一种是（）A、套管式B、夹套式C、列管式D、蛇管式标准答案：C您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：7．第7题单选题翅片管换热器的翅片应安装在( )。
A、α小的一侧B、α大的一侧C、管内D、管外标准答案：A您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：8．第8题单选题穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为△t1=50℃、△t2=35℃、△t3=15℃，则第一层的热阻R1（）R2 R3。
A、大于B、等于C、小于D、无法比较标准答案：B您的答案：题目分数：5此题得分：0.0批注：9．第9题单选题在同样的条件下，核状沸腾的对流传热系数（）膜状沸腾的对流传热系数。
化工原理第二章习题及答案
第二章流体输送机械一、名词解释（每题2分）1、泵流量泵单位时间输送液体体积量2、压头流体输送设备为单位重量流体所提供的能量3、效率有效功率与轴功率的比值4、轴功率电机为泵轴所提供的功率5、理论压头具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量6、气缚现象因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象7、离心泵特性曲线在一定转速下，离心泵主要性能参数与流量关系的曲线8、最佳工作点效率最高时所对应的工作点9、气蚀现象泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力，液体汽化，产生对泵损害或吸不上液体10、安装高度泵正常工作时，泵入口到液面的垂直距离11、允许吸上真空度泵吸入口允许的最低真空度12、气蚀余量泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值13、泵的工作点管路特性曲线与泵的特性曲线的交点14、风压风机为单位体积的流体所提供的能量15、风量风机单位时间所输送的气体量，并以进口状态计二、单选择题（每题2分）1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致（）Ａ送水量增加，整个管路阻力损失减少Ｂ送水量增加，整个管路阻力损失增大Ｃ送水量增加，泵的轴功率不变Ｄ送水量增加，泵的轴功率下降 A2、以下不是离心式通风机的性能参数( )Ａ风量Ｂ扬程Ｃ效率Ｄ静风压 B3、往复泵适用于( )Ａ大流量且流量要求特别均匀的场合Ｂ介质腐蚀性特别强的场合Ｃ流量较小，扬程较高的场合Ｄ投资较小的场合 C4、离心通风机的全风压等于( )Ａ静风压加通风机出口的动压Ｂ离心通风机出口与进口间的压差Ｃ离心通风机出口的压力Ｄ动风压加静风压 D5、以下型号的泵不是水泵( )ＡＢ型ＢＤ型ＣＦ型Ｄｓｈ型 C6、离心泵的调节阀( )Ａ只能安在进口管路上Ｂ只能安在出口管路上Ｃ安装在进口管路和出口管路上均可Ｄ只能安在旁路上 B7、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值( )Ａ包括内能在内的总能量Ｂ机械能Ｃ压能Ｄ位能（即实际的升扬高度）B8、流体经过泵后，压力增大∆p N/m2，则单位重量流体压能的增加为( )A ∆pB ∆p/ρC ∆p/ρgD ∆p/2g C9、离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能( )A 泵壳和叶轮B 叶轮C 泵壳D 叶轮和导轮 C10、离心泵停车时要( )Ａ先关出口阀后断电Ｂ先断电后关出口阀Ｃ先关出口阀先断电均可Ｄ单级式的先断电，多级式的先关出口阀 A11、离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是( )A 输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2OB 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100mmH2OC 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2OD 输送20℃，101325Pa空气，在效率最高时，全风压为100mmH2O D12、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关( )Ａ当地大气压力Ｂ输送液体的温度Ｃ流量Ｄ泵的吸入管路的长度 D13、如以∆h,允表示汽蚀余量时，p1,允表示泵入口处允许的最低压力，p v为操作温度下液体的饱和蒸汽压，u1为泵进口处的液速，则( )A p1,允= p v + ∆h,允B p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允－u12/2gC p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允D p1,允/ρg= p v/ρg+ ∆h,允＋u12/2g B14、以下种类的泵具有自吸能力( )Ａ往复泵Ｂ齿轮泵与漩涡泵Ｃ离心泵Ｄ旋转泵与漩涡泵 A15、如图示，列1--1与2--2截面的伯努利方程，为：H e＝∆z＋∆p/ρg＋∆(u2/2g)＋∑H f,1-2，则∆h f,1-2为( )A 泵的容积损失，水力损失及机械损失之和B 泵的容积损失与水力损失之和C 泵的水力损失D 测压点1至泵进口，以及泵出口至测压点2间的阻力损失D16、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )Ａ气缚现象Ｂ汽蚀现象Ｃ汽化现象Ｄ气浮现象A17、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因( )Ａ水温太高Ｂ真空计坏了Ｃ吸入管路堵塞Ｄ排出管路堵塞C18、由阀门全开的条件算出在要求流量为V时所需扬程为H e/。
《化工原理II》计算试题
石油大学（北京）化工学院化工原理（下册）题库二、计算题1、（15分）在一直径为1.2m 的Mellepak 250Y 规整填料吸收塔中，用清水吸收空气混合气中的SO 2。
吸收塔操作总压为101.3kpa, 温度为20 o C ，入塔混合气的流量为1000m 3/h, SO 2的摩尔分率为0.09，要求SO 2的回收率不低于98%，采用其汽相总体积传质系K Y a=0.0524 kmol/(m.s)。
该体系的相平衡方程为：y e =3.3x 。
试求：（1）推导传质单元数计算方程；（2）试证明：()ηm VL =m in 成立，其中η为溶质的吸收率，m 为相平衡常数； （3）最小溶剂用量，kgmol/h ；（4）若实际溶剂用量为最小溶剂量的1.2倍，计算出塔水中SO 2浓度（摩尔分率）；（5）计算传质单元数，传质单元高度及完成该分离任务所需的填料高度。
2、（15分）一座油吸收煤气中苯的吸收塔，已知煤气流量为2240（NM 3/hr ），入塔气中含苯4%，出塔气中含苯0.8%（以上均为体积分率），进塔油不含苯，取L=1.4 Lmin,已知该体系相平衡关系为：Y*=0.126X ，试求：（1） 溶质吸收率η（2）Lmin 及L (kmol/h)（3）求出塔组成X b (kmol 苯/kmol 油)（4）求该吸收过程的对数平均推动力∆Y m（5）用解析法求N OG ；（6）为了增大该塔液体喷淋量。
采用部分循环流程，在保证原吸收率的情况下，最大循环量L ’为多少，并画出无部分循环和有部分循环时两种情况下的操作线。
3、（20分）在一座逆流操作的低浓度气体填料吸收塔中，用纯矿物油吸收混合气中的溶质，已知进口混合气中溶质的含量为0.015（摩尔分率），吸收率为85%，操作条件下的平衡关系Y*=0.5X 。
试求：（1）出口矿物油中溶质的最大浓度和最小液气比；（2）取吸收剂用量为最小溶剂用量的3倍时，用解析法求N OG ；（3）求该吸收过程的气相总对数平均传质推动力∆Ym ；（4）气体总传质单元高度为1m 时，求填料层高度；（5）为了增大该塔液体喷淋量，采用出塔液体部分循环流程。
化工原理II试题
一、在常压连续精馏塔中，分离两组分理想溶液，物系的平均相对挥发度为2,馏出液组成为0。
94（易挥发组分的摩尔分率,下同）,釜残液组成为0.04，釜残液流量为150 Kmol/h ，回流比为最小回流比的1.2倍，且已知q 线方程为y=6 x – 1.5。
求：1、 最小回流比；2 、精馏段操作线方程；3、提馏段操作线方程。
二、）某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气当中的有害组分A,已知操作条件下,气相总传质单元高度1。
5米，进塔混合气组成为0.04（摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0。
0053，出塔水溶液浓度为0.0128,操作条件下平衡关系为Y=2。
5X （X 、Y 为摩尔比）， 求:1、液气比L/V 为（L/V)min 的多少倍？2、气相总传质单元数N OG ；3、 所需填料层高度Z 。
三、采用常压干燥器干燥物料，每小时处理2000kg ，干燥操作使物料的湿基含量由40%减至5％,干燥介质是湿空气,初温为20℃，湿度H 0=0。
009kg 水/kg 绝干空气，经预热器加热至120℃后进入干燥器，离开干燥器时废气温度为40℃，若在干燥器中空气状态沿等焓线变化。
已知: I=(1。
01＋1.88H ）t ＋2490HP t H H 5100133.1273273)244.1772.0(⨯⨯+⨯+=νH c H 88.101.1+=求：（1） 水分蒸发量W （kg/s);（2）绝干空气消耗量L （kg 绝干空气/s ）；（3)产品流量G 2（kg 湿物料/s ）；（2分）（4)如鼓风机装在新鲜空气入口处，风机的风量应为多少m 3/s 。
一、()1、 q 线方程与1(1)x y xαα=+-交点坐标为（x q ,y q ) 6 1.521y x x y x=-=+ 得 0.3330.5q q x y ==min 0.950.5 2.640.50.333D qq q y y R y x --===-- 2、min 1.2 3.17R R == 精馏段操作线方程为：0.760.22511D x R y x x R R =+=+++ 3、61 1.51F q q x q =-=- 得 1.20.3F q x == 全塔物料恒算：F D W F D W Fx Dx Wx =+=+ 代入数值计算得 60.9/210.9/D kmol h F kmol h== '446/L L qF kmol h =+='(1)(1)(1)296/V V q F R D q F kmol h =+-=++-= 提馏段操作线为'''1''m m W L W y x x L W L W+=--- ，代入数值得提馏段操作线方程为: 1.5070.0203y x =-二、1．121220.040.00530.01280.0417,0.00533,0.01297,0,010.0410.005310.0128Y Y X X Y *========--- 12120.04170.00533 2.8040.012970Y Y L V X X --===-- 11212min 110.005332.5(1) 2.180.0417Y mY Y Y Y L V X X *--⎛⎫===⨯-= ⎪-⎝⎭ ()min 2.804 1.2862.18L V L V == 2、 2.50.8922.804mV s L === 1222110.04170ln (1)ln (10.892)0.892 5.11110.8920.005330OG Y Y N S S S Y Y **⎡⎤--⎡⎤=-+=-+=⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦ 3、 1.5 5.117.67OG OG Z H N m =⋅=⨯=三(1)水分蒸发量W=G 12211w w w --=05.0105.04.036002000--⨯=0.205 kg/s — (2)绝干空气消耗量 L=12H H W - 其中 H 1=H 0=0.009kg 水/kg 绝干气 求 H 2∵I 1=I 2即 （1.01＋1.88H 1）t 1＋2490H 1=(1。
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江南大学现代远程教育第二阶段练习题
考试科目:《化工原理》第三章（总分100分）
学习中心（教学点）批次：层次：
专业：学号：身份证：
姓名：得分：
一、填空题（20分，每空2分）
1、在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，总传热系数K接近______流体的对流给热系数。
2、蒸汽中不凝性气体的存在，会使___________大大降低，因此冷凝器都应有________的装置。
3、将单程列管式换热器改为双程的作用是__________，但这将使________减小，________ 增大。
4、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
R1______R2______R3；各层导热速率1<2<3。
在稳定传热过程中，各层的热阻
Q1___Q2___Q3。
二、选择题（10分，每空2分）
1、强化传热的主要途径是____。
A、增大传热面积
B、提高K值
C、提高t m
2、当冷热两流体无相变且进、出口温度分别相同时的折、错流换热器，其平均温度差t m都比纯逆流时的t m____。
A、大
B、小
C、相同
3、对流传热方程中Q=S t中的t是指____温度差。
A、内壁与外壁 B 冷热流体的平均 C、壁面与流体间
4、稳定传热是指传热系统内各点的温度____。
A、既随时间而变，又随位置而变
B、只随位置而变，但不随时间而变
C、只随时间而变，但不随位而变
5、对于沸腾传热，工业生产一般应设法控制在____沸腾下操作。
A、泡核
B、稳定的膜状
C、不稳定的膜状
三、判断题（10分，每空2分）
1、多层平面壁稳态热传导时，推动力是内壁面与外壁面间总的温度差;总热阻是各层热阻的倒数之和。
( )
2、在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作，所需传热面积要小。
( )
3、间壁式换热器内冷，热两流体的传热总热阻必定大于每一个分热阻，因此，总传热系数的数值必定小于其中任何一个对流体传热系数的值。
( )
4、在稳定多层圆筒简壁导热中，通过多层园简壁的传热速率Q相等，而且通过单位传热面积的传热速率Q/S也相同( )
5、列管式热交换器内用饱和水蒸汽加热管程的空气，为提高换热器的K值，在管外装设折流挡板。
( )
四、计算题（60分，每题15分）
1、在内管为189 mm×10 mm的套管换热器中，将流量为3500 kg/h的某液态烃从 100℃冷却到60℃，其平均比热为 kJ/kg·℃，环隙走冷却水，其进出口温度分别为40℃和50℃，平均比热为 kJ/kg·℃，基于传热外面积的总传热系数K0=2000 W/m2·℃，设其值恒定，忽略热损失。
试求：1)冷却水用量；2)分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。
2、一单壳程单管程列管换热器，由多根25mm×2.5mm的钢管组成管束，管程走某有机溶液，流速为0.5m/s，流量为15T/h，比热容为kg·℃，密度为858kg/m3，温度由20℃加热至50℃。
壳程为130℃的饱和水蒸汽冷凝。
管程、壳程的表面传热系数分别为700W/m2·℃和10000W/m2·℃。
钢热导率为45W/m·℃。
垢层热阻忽略不计。
求： 1)总传热系数K o；2)管子根数n及管长L。
3、一单程列管式换热器，由直径为25×2.5 mm的钢管束组成。
苯在换热器的管内流动，流量为1.25 kg/s，由80℃冷却到30℃，冷却水在管间和苯呈逆流流动，进口水温为20℃，出口不超过50℃。
已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为和 kW／(ｍ2·℃)，污垢热阻和换热器的热损失可忽略，求换热器的传热面积。
苯的平均比热为kJ/(kg·℃)，管壁材料的导热系数为45 W/(m·℃)。
4、有一台套管换热器，内管为38 mm×2.5 mm钢管，外管为57 mm×3 mm钢管，换热管总长36m，逆流操作，管内走水，将管间4200 kg/h的苯液从65℃冷却到35℃，水温从25℃升到35℃，现已知苯侧表面传热系数为2030 W/m2·℃，水侧表面传热系数为6610W/ m2·℃，苯侧垢层热阻为0.18m2 ·℃/kW，苯液比热容c p1＝kJ/kg·℃，钢热导率＝45 W/m·℃。
试计算该换热器传热系数K o
附：参考答案：
一、填空题（20分，每空1分）
1、空气
2、蒸汽冷凝传热系数；放气阀
3、提高管内； t m ； 阻力
4、>；>； =；=；
二、选择题（10分，每空2分）
1、B
2、B
3、C
4、B
5、A
三、判断题（10分，每空2分）
1、×
2、 √
3、√
4、 ×
5、×
四、计算题（60分，每题15分）
1、冷却水用量 W h c p h (T 1-T 2)＝W c c p c (t 2-t 1)
3500××(100-60)＝W c × ×(50-40) W c ＝7990 kg/h t 逆＝(50-20)/ln(50/20)＝32.75℃ t 并＝(60-10)/ln(60/10)＝27.9℃
Q ＝KS t m Q ＝7990××(50-40)=×105 kJ/h
∴S 逆＝×105/[(2000/1000)××3600]＝1.41 m 2 d 0 l ＝ ××l ＝ ∴ l 逆＝2.5 m
S 并＝×105/[(2000/1000)××3600]＝1.66 m 2
××l 并＝ ∴ l 并＝2.93 m
2、解 Q =W c c pc (t 2-t 1)=15×103××103(50-20)/3600=×105W
t m =[(130-20)+(130-50)]/2=95℃
以外表面为基准的传热系数:
K o =1/[1/10000+×/(45×+(700×]=513W/(℃·m 2)
V =W /=15×103/(3600×858)=0.0049m 3/s
A =V /u ==×10-3m 2
A =d 2n /4
n =4A /(d 2)=4××=31根
S o =Q /(K o t m )=220000/(513×95)=4.5m 2
S o =n d o ·L
L =S o /(n d o )=(31××=1.85m 取2m
3、解 由总传热速率方程式 Q = K o S o Δt m
式中 Q = W h C p h （T 1 - T 2）= ××103×（80 - 30）= KW
o o o i i m o 1110.0250.00250.0251 2.11860.850.020.0450.0225 1.7
d d b K d d αλα⨯=⋅+⋅+=++=⨯⨯ 20.472KW /m o ℃K =⋅
()()1122m 11
22
(8050)(3020)18.28050ln ln 3020
℃T t T t t T t T t ------∆===---- 2o o m 118.813.8m 0.47518.2
Q S K t ===∆⨯
4、 (1) Q =W h c p h (T 1-T 2)=(4200/3600)××1000×(65-35)=63000 W S o =dl =××36=4.295 m
t m =(t 1-t 2)/l ｎ(t 1/t 3)=((65-35)-(35-25))/l ｎ(30/10)=18.2℃
K o =Q /(S o t m )=63000/× = W/m 2·℃。