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化工原理考试试题及答案

化工原理考试试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,下列哪种设备不是传热设备?A. 换热器B. 冷却塔C. 反应釜D. 蒸发器答案:C2. 以下哪种流体流动属于层流?A. 紊流B. 层流C. 过渡流D. 湍流答案:B3. 在化工生产中,下列哪种情况会导致传质效率降低?A. 增大传质面积B. 增加传质时间C. 降低传质温度D. 增加传质浓度差答案:C4. 化工生产中,下列哪种设备不是分离设备?A. 离心机B. 过滤器C. 搅拌器D. 分离塔5. 化工原理中,下列哪种方法不是传热的增强方法?A. 增大传热面积B. 增加流体流速C. 降低传热温差D. 使用导热系数高的传热材料答案:C6. 化工生产中,下列哪种情况会导致传热效率降低?A. 增大传热面积B. 增加流体流速C. 增加传热温差D. 降低传热系数答案:D7. 在化工生产中,下列哪种方法可以提高传质效率?A. 降低传质面积B. 减少传质时间C. 降低传质浓度差D. 增加传质面积答案:D8. 化工原理中,下列哪种流体流动属于非牛顿流体?A. 水B. 空气C. 血液D. 汽油答案:C9. 在化工生产中,下列哪种设备不是反应设备?B. 搅拌器C. 换热器D. 反应塔答案:C10. 化工原理中,下列哪种情况会导致传质效率提高?A. 降低传质面积B. 减少传质时间C. 降低传质浓度差D. 增加传质面积答案:D二、填空题(每空1分,共20分)1. 化工生产中,传热的基本方式包括______、______和辐射。
答案:导热、对流2. 化工原理中,传质的基本方式包括______和______。
答案:分子扩散、对流传质3. 化工生产中,______是影响传热效率的主要因素之一。
答案:传热系数4. 在化工生产中,______是影响传质效率的主要因素之一。
答案:传质面积5. 化工原理中,______是影响流体流动状态的主要因素之一。
答案:雷诺数6. 化工生产中,______是影响流体流动状态的主要因素之一。
化工原理试题库(附参考答案)

化工原理试题库(附参考答案)一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、常用的胺液净化技术有()。
A、溶剂过滤技术B、浅层床离子交换脱热稳态盐技术C、电渗析脱盐技术D、以上都对正确答案:D2、启动离心泵时,若电流超额定值(),应立即停泵防止损坏电机。
A、3分钟B、2分钟C、1分钟D、30 秒正确答案:C3、在生产异常情况下,需要暂时切除联锁系统,是将联锁置于()状态。
A、自动B、手动C、程序D、旁路正确答案:D4、加氢催化剂钝化主要用()来钝化。
A、硫化氢B、氢气C、氮气D、空气正确答案:D5、硫化氢浓度在()mg/m3时会使人失去知觉,很快中毒死亡。
A、1000B、5C、100D、10正确答案:A6、克劳斯部分停工吹扫最需要注意的是()。
A、燃料气的当量燃烧B、制硫炉炉膛温度控制在700°C左右C、配风比在2左右D、必须用瓦斯代替酸性气进制硫炉正确答案:A7、酸性气制硫炉内硫的转化率约()。
A、40~50%B、60~70%C、20~30%D、80~90%正确答案:B8、硫黄在()℃时流动性最好。
A、160~180B、100~130C、180~200D、130~160正确答案:D9、酸烧伤时,应用()溶液沖洗。
A、清水B、5%硼酸C、5%碳酸钠D、5%碳酸氢钠正确答案:D10、用压力法测量开口容器液位时,液位的高低取决于()。
A、取压点位置和容器的横截面B、介质密度和横截面C、取压点位置和介质密度D、容器高度和介质密度正确答案:C11、阀门的严密性试验应以公称压力进行或()倍工作压力进行。
A、1.50B、1.0C、1.25D、1.30正确答案:C12、降低醇胺溶液降解损失的措施()。
A、严格控制醇胺溶液的再生温度B、保持脱硫系统密闭,避免空气进入系统C、醇胺溶液储罐应采用充入惰性气保护。
D、以上都对正确答案:D13、硫化氢浓度大于 150mg/m3(100ppm) 的管线应设置色环标识,按照()的间隔色环进行漆色标识。
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传热1、对流传热系数关联式中普兰特准数是表示(A )的准数。
A、物性影响B、流动状态C、对流传热D、自然对流影响2、实际生产中沸腾传热过程应维持在(D )区操作。
A、自然对流B、强制对流C、膜状沸腾D、泡核沸腾3、傅立叶定律是(B )的基本定律。
A、对流传热B、热传导C、总传热D、冷凝4、一定流量的液体在一0)25X2.5mm的直管内作湍流流动,其对流传热系数 a i=1000W/m2«°C ;如流量与物性都不变,改用一①19X 2mm的直管,则其a将变为(D )。
A、1259B、1496C、1585D、16785、在蒸气一空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的(B )在工程上可行。
A、提高蒸气流速B、提高空气流速C、采用过热蒸气以提高蒸气温度D、在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积6、已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度(D )耐火砖的黑度。
A、大于B、等于C、不能确定D、小于7、穿过2层平壁的稳态热传导过程,已知各层温差为刀"=40°C, At2=15°C,则第一、二层的热阻Rl、R2的关系为(D )«A.无法确定B.R1<R2C.R1=R2D.R1>R28、某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动),使空气温度由20°C升至80°C,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热系数应为原来的(B )倍。
A、1.149B、1.74C、2D、不定1、水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的20.8倍:管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的1/2L8 倍。
(设条件改变后仍在湍流范围)2、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数, 而壁温接近于水蒸汽侧流体的温度值。
化工原理试题库及答案

化工原理试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 化工生产中,下列哪个过程不涉及相变?A. 蒸馏B. 蒸发C. 吸收D. 过滤答案:D2. 在传热过程中,下列哪种方式不是热传导?A. 固体传导B. 液体传导C. 气体传导D. 辐射答案:D3. 化工过程中,下列哪种设备不是用于分离的?A. 离心机B. 过滤器C. 反应器D. 蒸馏塔答案:C4. 根据传质的基本方式,下列哪个选项不是传质过程?A. 扩散B. 对流C. 热传导D. 蒸发答案:C5. 在化工生产中,下列哪种操作不是单元操作?A. 混合B. 粉碎C. 反应D. 蒸馏答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 化工过程中,下列哪些设备是用于传热的?A. 热交换器B. 冷凝器C. 蒸发器D. 离心机答案:A, B, C2. 在化工生产中,下列哪些操作属于单元操作?A. 过滤B. 蒸发C. 反应D. 粉碎答案:A, B3. 化工原理中,下列哪些因素会影响传热效率?A. 流体流速B. 热传导系数C. 热交换面积D. 反应速率答案:A, B, C4. 在化工生产中,下列哪些因素会影响过滤效果?A. 过滤介质的孔径B. 过滤压力C. 过滤时间D. 反应条件答案:A, B, C5. 化工原理中,下列哪些是影响蒸发速率的因素?A. 溶液的浓度B. 蒸发器的表面积C. 溶液的温度D. 溶液的粘度答案:A, B, C三、判断题(每题1分,共10分)1. 化工生产中,蒸馏是一种常见的分离操作。
(对)2. 过滤是一种利用固体颗粒大小进行分离的操作。
(对)3. 热传导仅发生在固体中。
(错)4. 蒸发是一种利用液体分子运动进行分离的操作。
(对)5. 传质过程总是伴随着能量的传递。
(错)6. 离心机是一种利用离心力进行分离的设备。
(对)7. 反应器是用于化学反应的设备,不属于单元操作。
(对)8. 蒸馏塔是用于传热的设备。
(错)9. 传质过程包括扩散和对流两种基本方式。
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化工原理——带答案(D O C)文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]第一章流体力学1.表压与大气压、绝对压的正确关系是(A)。
A. 表压=绝对压-大气压B. 表压=大气压-绝对压C. 表压=绝对压+真空度2.压力表上显示的压力,即为被测流体的( B )。
A. 绝对压B. 表压C. 真空度D. 大气压3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为( B )。
A.真空度B.表压强C.绝对压强D.附加压强4.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强( B )。
A. 愈大B. 愈小C. 愈接近大气压D. 无法确定5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为( B )kPa。
A. 80B. -80C. 某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1(表压)=1200mmHg和p2(真空度)=700mmHg,当地大气压为750mmHg,则两处的绝对压强差为(D )mmHg。
7.当水面压强为一个工程大气压,水深20m处的绝对压强为( B )。
A. 1个工程大气压B. 2个工程大气压C. 3个工程大气压D. 4个工程大气压8.某塔高30m,进行水压试验时,离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa,(塔外大气压强为100kpa)。
那么塔顶处水的压强(A )。
A.403.8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpa D. 100kpa 9.在静止的连续的同一液体中,处于同一水平面上各点的压强(A )A. 均相等B. 不相等C. 不一定相等10.液体的液封高度的确定是根据( C ).A.连续性方程B.物料衡算式C.静力学方程D.牛顿黏性定律11.为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差(ρ指-ρ)的值(B )。
A. 偏大B. 偏小C. 越大越好12.稳定流动是指流体在流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量(A )。
化工原理试题(附答案)

化工原理试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、轴毂连接中以键连接最为常见,其中普通平键连接里适用于轴端部的形状是:()A、圆头(A型)B、方头(B型)C、单圆头(C型)正确答案:C2、容积大于10m3的低温液体储存容器(如液氨储罐)属于哪种容器()。
A、第三类B、第二类C、第一类正确答案:A3、从受力角度考虑,椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和折边球面封头四种凸形封头中,()的受力情况最好。
A、椭圆形封头B、半球形封头C、碟形封头D、折边球面封头正确答案:A4、以下属于列管式换热器组成部件的是()。
A、塔盘B、管板C、燃烧器正确答案:B5、裙座与塔体的连接焊缝,如采用塔接焊缝,则焊缝截面处同时承受( )和剪力作用,所以操作或水压试验时,焊缝承受复合剪切应力作用。
A、强度B、载荷C、定力D、压力正确答案:B6、确定压力容器是否属于《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围的压力条件是指 ( )A、计算压力B、最大允许工作压力C、工作压力D、设计压力正确答案:C7、下列属板式换热器的设备是()。
A、U形管式B、螺旋板式C、套管式D、填料函式正确答案:B8、对于一台离心水泵来说,现在改为输送比水粘度大的液体,那么泵的扬程将()。
A、不变B、减小C、增大正确答案:B9、在化工生产中,我们需要依靠输送机来完成固体物料的输送及储存,以下三种输送机中,可以用于垂直方向输送物料的是:()A、带式输送机B、螺旋输送机C、斗式提升机正确答案:B10、下列压力容器属于反应容器的是()。
A、洗涤器B、流化床C、热交换器D、回收塔正确答案:B11、单纯由于受压缩的液体或气体将容器胀破而发生的爆炸属于()。
A、化学爆炸B、二次爆炸C、物理爆炸正确答案:C12、板式塔和填料塔相比较,板式塔较填料塔压降_____、持液量_____、质量______。
A、较大、较大、较大B、较小、较大、较大C、较大、较大、较小D、较大、较小、较小正确答案:C13、釜式反应器可用于不少场合,除了( )。
化工原理考试试题及答案
化工原理考试试题及答案# 化工原理考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,以下哪项不是化工过程的基本操作?A. 混合B. 过滤C. 蒸馏D. 燃烧答案:D2. 流体在管道中流动时,以下哪项不是影响流体流动的因素?A. 管道直径B. 流体粘度C. 流体温度D. 管道长度答案:D3. 以下哪种情况下,流体的雷诺数(Re)会增大?A. 流体速度增加B. 流体粘度增加C. 管道直径减小D. 流体密度减小答案:A4. 化工热力学中,以下哪项不是热力学第一定律的表述?A. 能量守恒B. 能量转换C. 能量转移D. 能量不可创造或毁灭答案:D5. 在传热过程中,以下哪种方式不是热量传递的方式?A. 导热B. 对流C. 辐射D. 蒸发答案:D...(此处省略剩余选择题及答案)二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述化工生产中的三个基本操作单元,并举例说明。
答案:化工生产中的三个基本操作单元包括分离、反应和传递。
分离操作是将混合物中的不同组分分离出来,例如蒸馏操作可以将液体混合物中的不同沸点组分分离。
反应操作是使原料在特定条件下发生化学反应,生成目标产品,例如催化裂化反应将重油转化为轻质燃料。
传递操作涉及物质或能量的传递,如热量传递、质量传递等,例如在换热器中进行的热量传递。
2. 描述雷诺数(Re)的概念及其在化工中的应用。
答案:雷诺数是一个无量纲的数,用于描述流体流动的特性。
它定义为流体的惯性力与粘性力的比值,计算公式为 \( Re = \frac{\rho uL}{\mu} \),其中 \( \rho \) 是流体密度,\( u \) 是特征速度,\( L \) 是特征长度,\( \mu \) 是流体的动态粘度。
在化工中,雷诺数用于判断流体流动的类型,如层流、过渡流和湍流,这对于设计管道和流体输送系统至关重要。
3. 解释什么是传质过程,并给出一个实际应用的例子。
答案:传质过程是指物质在不同相之间或同一相内由于浓度差异而发生的迁移过程。
化工原理考试题及答案
化工原理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,物料衡算的基本方法是()。
A. 质量守恒定律B. 能量守恒定律C. 动量守恒定律D. 电荷守恒定律答案:A2. 在连续操作的化工过程中,以下哪项是正确的()。
A. 物料流量恒定B. 物料浓度恒定C. 物料温度恒定D. 以上都是答案:A3. 传热过程中,以下哪种情况下热阻最小()。
A. 增加壁厚B. 减少壁厚C. 增加壁面积D. 减少壁面积答案:B4. 流体在管道中流动时,以下哪种流动是层流()。
A. 雷诺数Re<2000B. 雷诺数Re>4000C. 雷诺数Re=2000D. 雷诺数Re=4000答案:A5. 在精馏塔中,以下哪种情况下回流比最小()。
A. 塔板效率最低B. 塔板效率最高C. 塔板效率中等D. 塔板效率不影响回流比答案:A6. 以下哪种情况下,流体的压降最大()。
A. 管道直径大B. 管道直径小C. 管道长度短D. 管道长度长答案:B7. 在吸收过程中,以下哪种情况下吸收率最高()。
A. 气相流速大B. 液相流速大C. 气液接触面积大D. 气液接触时间少答案:C8. 以下哪种情况下,过滤速率最大()。
A. 过滤压力小B. 过滤压力大C. 滤饼厚度大D. 滤饼厚度小答案:B9. 在干燥过程中,以下哪种情况下干燥速率最大()。
A. 物料含水量高B. 物料含水量低C. 干燥温度低D. 干燥温度高答案:D10. 在萃取过程中,以下哪种情况下萃取效率最高()。
A. 萃取剂用量少B. 萃取剂用量多C. 萃取剂与原料液接触时间短D. 萃取剂与原料液接触时间长答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 在化工生产中,物料衡算的基本方法是依据________定律。
答案:质量守恒2. 连续操作的化工过程中,物料流量是________的。
答案:恒定3. 传热过程中,壁厚减少可以________热阻。
答案:减少4. 流体在管道中流动时,雷诺数Re<2000时为________流动。
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化工原理试题及答案化学工程原理试题及答案(绝密不可到处公开)12月25日一、填空题(共15题,每题2分,共30分)1。
如果容器的真空计读数为10千帕,而当地大气压力为100千帕,则容器的绝对压力和表压(单位为千帕)分别为:(90kpa)和(-一、填空题(共15题,每题2分,共30分)1。
如果容器的真空计读数为10千帕,而当地大气压力为100千帕,则容器的绝对压力和表压(单位为千帕)分别为:(90千帕)和(:(90千帕)。
7.对于相同的流体,自然对流的对流传热系数小于自然对流。
(填写大的或小的)8。
一个物体的吸收率越大,它的辐射能力就越大,所以黑体的辐射能力就比灰体大。
(填写大的或小的)9。
用于蒸发操作的设备称为(蒸发器)。
10.根据是否使用二次蒸汽,蒸发可分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。
二、选择题(共5道题,每道题2分,共10分)1道。
吸收操作的有利条件是:工作温度和压力高;B.高工作温度和低压力;C.低工作温度和压力;D.低工作温度和高压2。
精馏塔中上部塔板液相中轻组分的浓度低于下部塔板(a ),液相温度高于和低于下部塔板(a );B.高低;C.高,高;D.低,低3。
(四)塔内气液两相流一般为逆流,各塔板均有均匀的错流。
A.板式塔的传质意图:B.板式塔的设计过程:C.板式塔的恒定摩尔流量要求:D.板式塔4的设计意图。
恒定的干燥条件意味着干燥器中湿空气的(c)和与材料的接触模式不变。
a .温度、焓和湿度;B.流速、压力和湿度;C.流速、温度和湿度;D.温度、湿度、压力5。
对于湿材料的含水量,下列哪一项陈述是正确的?平衡水必须是自由水;B.平衡水必须是结合水;C.自由水必须是结合水;D.自由水必须是自由水。
当双组分液体混合物的相对挥发性为(c)时,它不能通过普通精馏分离。
当相对波动率为(A)时,可采用3.0修正方法;B.2.0。
C.1.0D.4.07以下陈述是错误的(b)。
a .板式塔中的气体和液体逐步接触,填料塔中的气体和液体不断接触;B.精馏用板式塔和吸收用填料塔;精馏可以同时使用板式塔和填料塔;D.填料塔可以避免淹没8。
化工原理考试题及答案
化工原理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在化工生产中,流体流动阻力主要分为哪两种类型?A. 层流和湍流B. 表面摩擦阻力和形状阻力C. 静态阻力和动态阻力D. 重力阻力和压力阻力答案:B2. 流体在管道中流动时,其流动状态与雷诺数的关系是?A. 雷诺数小于2000时为层流B. 雷诺数大于4000时为湍流C. 雷诺数在2000到4000之间时为过渡流D. 雷诺数与流动状态无关答案:C3. 以下哪个参数不是影响传热速率的因素?A. 流体的流速B. 流体的密度C. 流体的比热容D. 换热器的面积答案:B4. 以下哪种情况下,流体在管道中的流动阻力最大?A. 管道直径增大B. 管道长度增加C. 流体密度增加D. 流体粘度增加答案:D5. 以下哪种类型的换热器适用于高温、高压流体的换热?A. 管壳式换热器B. 板式换热器C. 螺旋板换热器D. 空气冷却器答案:A6. 在吸收过程中,以下哪种情况会导致吸收效率降低?A. 增加吸收剂的流速B. 增加吸收剂的浓度C. 增加吸收塔的高度D. 降低吸收剂的温度答案:D7. 以下哪种分离方法适用于从溶液中分离出不溶性固体?A. 蒸馏B. 萃取C. 结晶D. 过滤答案:D8. 在精馏塔中,以下哪个参数是影响塔板效率的主要因素?A. 塔板间距B. 塔板类型C. 塔板液泛D. 塔板的物料负荷答案:B9. 以下哪种情况下,流体的压缩性对流动的影响可以忽略不计?A. 流体压力变化很大B. 流体温度变化很大C. 流体流速变化很大D. 流体密度变化很小答案:D10. 在化工生产中,以下哪种情况下需要进行物料衡算?A. 产品纯度要求不高B. 反应物转化率很低C. 反应物转化率很高D. 需要控制产品质量答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体在管道中流动时,若雷诺数Re大于4000,则流动状态为________。
答案:湍流2. 传热系数K的单位是________。
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二2 一卧式列管冷凝器,钢质换热管长为3m ,直径为φ25×2mm 。
水以0.7m/s 的流速在管内流过,并从17℃被加热到37℃。
流量为1.25kg/s 、温度为72℃烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。
烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg 。
已测得:蒸气冷凝传热系数α0=800W/(m 2·℃),管内侧热阻为外侧的40%,污垢热阻又为管内侧热阻的70%,试核算:(1)换热器每程提供的传热面积(外表面为基准);(2)换热管的总根数;(3)换热器的管程数。
[计算时可忽略管壁热阻及热损失,水的比热为4.18kJ/(kg ·℃)]解: (1)换热器每程提供的传热面积(外表面为基准),S 1; 由题意知,水以0.7m/s 的流速在管内流过,欲求S 1,需先知道每程的管子数,每程的管子数等于所需冷却水的总流量与单管内水的流量之比。
两流体交换的热量为:kw r W Q h h 39431525.1=⨯==又 )(12t t C W Q pc c -=, C kg kJ C pc ︒⋅=/18.4, 则 s kg t t C Q Wpc c/713.4)1737(18.4394)(12=-=-=单管内水的流量为:s kg u d W c /2423.010007.0021.0785.04221=⨯⨯⨯==π每程所需管子数为:5.192423.0713.411===c c W W n 取每程管子数为20, 则每程所能提供的传热外表面积为: 21171.4320025.0ln md S o =⨯⨯⨯==ππ (2) 换热管的总根数;由所需的总传热面积可求取换热管的总根数。
m o o t S K Q ∆=由题给数据, Cm W K oo o o ︒⋅=⨯⨯+⨯+=⨯+⨯+=2/2.476)80014.07.080014.08001(1)14.07.014.01(1αααC t t t t t m ︒=-----=∆∆∆-∆=∆25.4437721772ln )3772()1772(ln2121则任务所需的传热外表面积为: 27.1825.444762.0394m t K Q S m o o =⨯=∆=ln o o d S π= 换热管总根数为: 4.793025.07.18=⨯⨯==ππl d S n o o 取 80=n(2) 换热器的管程数。
由题意管程数为: 41==n nN t3 在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气,两流体的进口温度分别为20℃和110℃。
在换热器使用的初期,冷却水及空气的出口温度分别为45℃和40℃,使用一年后,由于污垢热阻的影响,在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下,冷却水出口温度降至38℃,试求:(1)空气出口温度为多少?(2)总传热系数为原来的多少倍?(3)若使冷却水加大一倍,空气流量及两流体进口温度不变,冷热流体的出口温度各为多少?(α水>>α空气)(4)冷却水流量加大后,换热器的传热速率有何变化?变为多少?解: 使用初期 使用一年后 110℃ 40℃ 110℃ 2T ' 45℃ 20℃ 38℃ 20℃ (1)空气出口温度2T '题意可得:使用初期 m ph h pc c t KS T T C W t t C W Q ∆=-=-=)()(2112 (1)使用一年后 m ph h pc c t KS T T C W t t C W Q '∆='-=-'=')()(22112(2)两式相比(2)/(1),得 )2045()2038()40110()110(2--=-'-T则:2T '=59.6℃ (2)总传热系数K K /'Ct Ct T t T t T t T t mm ︒=-=-----='∆︒=-=-----=∆2.546.3972ln 6.3972206.5938110ln )202.59()38110(2.342065ln 2065ln)()(12211221方程(2)式/(1)式,得:2.382.54)2045()2038(⋅'=--K K 故 %50.0='K K(3)冷热流体的出口温度22T t ''''及 一年后 m ph h pc c t S K T T C W t t C W Q '∆'='-=-'='α)()(2112(3) m ph h pc c t S K T T C W t t C W Q ''∆''=''-=-''='')()(22112(4) 方程(4)式/(3),得:20110ln)20()110(2.5412038)20(26.59110110222222-''''--''-''-⋅⋅'''=--''=-''-T t T t K K t T 整理前半式的方程 22179.06.39T t ''-='' (5) 又因 空气水αα〉〉,空气α≈K , 故 1≈'''≈'''空空ααK K由等比定理20110ln)20()110(2.54196.59110)20()110(222222-''''--''-''-⋅⋅=---''-''-T t T t t T 则 2.544.4120110ln22=-''''-T t整理得, 22153T t ''-='' (6) 联立(5)和(6),可得: C t ︒=''4.292, C T ︒=''5.572 (4)冷却水流量加大后,换热器的传热速率有何变化?变为多少?C t m︒=-=-----=''∆3.565.376.80ln 5.376.80205.574.29110ln )205.57()4.29110(则 04.12.543.56=='∆''∆='''m m t t Q Q5有一换热器,管内通90℃的热流体,膜系数1α为1100C m w ︒⋅2/,管外有某种液体沸腾,沸点为50℃,膜系数2α为5800C m w ︒⋅2/。
试求以下两种情况下的壁温:(1)管壁清洁无垢 ;(2)外侧有污垢产生,污垢热阻为0.005w C m /2︒⋅解:忽略管壁热阻,并假设壁温为w T(1) 当壁很薄时,根据壁两侧的对流传热方程式可得:2111ααtT T T w w -=- 58001501100190-=-w w T T则 C T w ︒=4.56 (2) 同理02111R tT T T w w +-=-αα 005.058001501100190+-=-w w T T则 C T w ︒=84由此可知,壁温总是比较接近热阻小的那一侧流体的温度。
6 流量为2000kg/h 的某气体在列管式换热器的管程流过,温度由150℃降至80℃;壳程冷却用水,进口温度为15℃,出口温度为65℃,与气体作逆流流动,两者均处于湍流。
已知气体侧的对流传热膜系数远小于冷却水侧的对流传热膜系数,管壁热阻、污垢热阻和热损失均可忽略不计,气体平均比热为1.02kJ/kg·℃,水的比热为4.17kJ/kg·℃,不计温度变化对比热的影响,试求:(1)冷却水用量;(2)如冷却水进口温度上升为20℃,仍用原设备达到相同的气体冷却程度,此时对数平均温差为多少?(3)此时的出口水温将为多少?(4)此时的冷却水用量为多少? 解:(1)冷却水用量; )()(2112T T C W t t C W Q ph h pc c -=-=)80150(02.12000)1565(17.4-⨯=-⨯=c W Q h kg W c /685=(2)如冷却水进口温度上升为20℃,仍用原设备达到相同的气体冷却程度,此时对数平均温差为多少?原情况 m i i m i ph h pc c t S t KS T T C W t t C W Q ∆=∆=-=-=α)()(2112(1)新情况 m i i m i ph h pc c t S t S K T T C W t t C W Q '∆''='∆'=-='-''='α)()(2112(2)因 空气水αα〉〉, 空气α≈K , 换热器与气体的情况未变,则 Q Q '= i i αα'= i i S S =', 故 m mt t ∆='∆ C t m ︒=-+-=∆752)1580()65150(22102)2080()150(22t t t m'-=-+'-='∆则 C t ︒='602, (21t t '∆'∆<2, 则m t '∆用算术平均值合适) 对新情况下的热量进行衡算,)80150(02.12000)2060(17.4-⨯⨯=-⨯⨯'='W Q 故 h kg W c /856='7在套管换热器中用120℃的饱和蒸汽于环隙间冷凝以加热管内湍流的苯。
苯的流量为4000kg/h ,比热容为1.9kJ/(kg ·℃),温度从30℃升至60℃。
蒸汽冷凝传热系数为1×104W/(m 2·℃),换热管内侧污垢热阻为4×10-4m 2·℃/W ,忽略管壁热阻、换热管外侧污垢热阻及热损失。
换热管为φ54×2mm 的钢管,有效长度为12m 。
试求:(1)饱和蒸汽流量(其冷凝潜热为2204kJ/kg );(2)管内苯的对流传热系数αi ;(3)当苯的流量增加50%、但其他条件维持不变时,苯的出口温度为若干?(4)若想维持苯的出口温度仍为60℃应采取哪些措施?作出定量计算。
解:(1)饱和蒸汽流量; h kJ t t C W r W Q pc c h /1028.2)3060(9.14000)(512⨯=-⨯⨯=-==h kg r Q W h /4.10322041025.25=⨯== (2)管内苯的对流传热系数αi ;2112212112ln ln )())(t T t T tt S K t T t T t T t T S K t S K t t C W Q o o o o m o o pc c ---=-----=∆=-=(整理得 pcc o o C W S K t T t T =--21ln(1) 2036.212054.0m L d S o o =⨯⨯==ππ4055.06012030120ln ln21=--=--t T t T )/(4205.0036.236009.140004055.02C m kw K o ︒⋅=⨯⨯⨯=ii o i o si o o d d d d R K αα++=11 (2)505450541041000015.42014i α+⨯+=- )/(5852C m w i ︒⋅=α(3)苯的流量增加50%,苯的出口温度为若干)/(1.809585)5.1()5.1(28.08.0C m w i i ︒⋅=⨯=='αα将其代入(2)式得 )/(7.5352C m w K o︒⋅=' 代入(1)式得 3444.010009.15.140003600036.27.53512030120ln2=⨯⨯⨯⨯⨯='--t 解得 C t ︒='2.562(4)若想维持苯的出口温度仍为60℃应采取哪些措施?作出定量计算。