设计一燃烧炉时拟采用三层砖围成其炉墙
盐城工学院热工试卷2014
材料工程基础（海螺）课程试卷B 考试形式闭卷一、填充题（每空1分，共20分）1、通过流体连续介质模型，就可以利用__________的工具来研究确定流体的平衡与机械运动规律规律，但这对高空稀薄气体_________（填“适用”或“不适用”）。
2、1 atm=_________mmHg=___________ mmH2O= _____________Pa。
3、1883年雷诺通过实验揭示出黏性流体流动有__________、__________两种不同的流动状态，可通过__________来判别。
4、窑内相对压强为正时，窑内压强大于窑外压强，则窑内气体会从窑门、测温测压孔等不严密处_____流动；窑内相对压强为负时，窑内压强小于窑外压强，则窑外的冷气体会从窑门、测温测压孔等不严密处_____流动。
5、传热的三种基本方式有、、。
6、热导率的大小表征了材料的能力。
根据导热机理，水的气、液、固三种状态中，_______态下的热导率最小。
7、克希霍夫定律表明，善于辐射的物体也善于，在同温度下，黑体具有的辐射力，实际物体的吸收率永远1。
8、单位质量的燃料在完全燃烧后放出的热量称为燃料的发热量；根据燃烧产物中水存在的状态不同，可以将燃料的发热量分为_______发热量与_______发热量二、选择题（每题2分，共20分）(将正确答案前的字母写在下表相应位置。
)1、流体的最基本特性是________。
A、膨胀性B、连续性C、流动性D、压缩性2、某一点相对压强________。
A、可能为正值、负值或零B、只能为正值，不能为负C、只能为负值，不能为正值或零D、可能为正值、负值，不能为零3、下列表达式中，属于实际流体总流的伯努利方程是_______。
A、 B、C、D、4、流体在圆管中的流动呈层流状态时，则其在管中的流速分布呈________。
A、对数曲面B、旋转抛物面C、平面D、半椭圆面5、分散垂直气流法则适用于。
A、阻力损失起主要作用的通道内B、几何压头起主要作用的通道内C、阻力损失等于几何压头的通道内D、任何垂直分流通道。
沸腾炉初步设计方案
沸腾炉初步设计方案一、沸腾炉的概述1、沸腾炉的简介沸腾锅炉的工作原理是将破碎到一定粒度的煤末，用风吹起，在炉膛的一定高度上成沸腾状燃烧。
煤在沸腾炉中的燃烧，既不是在炉排上进行的，也不是像煤粉炉那样悬浮在空间燃烧，而是在沸腾炉料床上进行的。
沸腾炉的突出优点是，对煤种适应性广，可燃烧烟煤、无烟煤、褐煤和煤矸石。
它的另一个好处在于使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率。
沸腾料层的平均温度一般在850一1050℃，料层很厚，相当于一个大蓄热池，其中燃料仅占5％左右，新加入的煤粒进入料层后就和温度高几十倍的灼热颗粒混合，因此能很快燃烧，故可应用煤矸石代替。
生产实践表明，利用含灰分高达70％、发热量仅7．54MJ／kg的煤矸石，锅炉运行正常．40％一50％的热可直接从床层接收。
2、工作原理固体燃料在炉内被向上流动的气流托起，在一定的高度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧的炉膛，又称流化床燃烧炉。
沸腾燃烧方式也用于其他的炉窑中。
沸腾燃烧方式的特点既不像在层燃炉中那样将固体燃料静止地放在炉排上燃烧；也不像在室燃炉中那样将液体、气体或磨成细粉状的固体燃料悬浮在炉膛空间中燃烧，而是把固体燃料破碎成一定粒度的粉末，使之在炉内以类似沸腾的状态燃烧。
在中国，沸腾炉用煤的粒度一般为8毫米以下。
3、结构和工作过程常用沸腾炉燃烧室的典型结构包括布风系统、沸腾床、进料和排渣系统3个部分。
①布风系统。
燃烧室底部为布风板，板上直接开孔或装许多带通风小孔的风帽。
布风板的作用是承载料层并使空气上升速度沿炉内截面分布均匀。
②沸腾床。
布风板上放置一定量的床料（包括固体燃料和大量的灰渣或石灰石颗粒）。
运行时，当料层中的空气达到一定上升速度时，沸腾床上的床料便从静止状态转入沸腾状态，这一风速称为临界沸腾风速。
为了保持剧烈的沸腾燃烧工况，沸腾炉正常运行时的风速要比临界沸腾风速大，使料层膨胀到一定高度。
床料沸腾高度约为静止料层的两倍，在此容积的燃料呈沸腾状态，故称为沸腾床，小颗粒则被气流带出炉外。
锅炉通风阻力计算
式中 S——烟囱产生的抽力（Pa），自然通风时 应使S大于或等于风烟道总阻力的1.2倍。 H——烟囱高度（m）； ——外界空气的密度（kg/m3）； 1k —— 烟囱内烟气平均密度（ kg/m3 ）； y 标准状态下空气和烟气的密度（kg/m3）； —— 、 t1k——外界空气温度（℃）； tpj——烟囱内烟气平均温度（℃）。
对于沸腾炉，燃烧设备阻力 指布风板 pr （风帽在内）阻力和料层阻力；对煤粉炉， 燃烧设备阻力 指按二次风计算的燃烧器 pr 阻力；对燃油燃气锅炉，燃烧设备阻力 指调风器的阻力。
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（2）空气预热器空气侧阻力 是指管外空 pk k 气冲刷管束所产生的阻力，通常由制造厂 家提供。 （3）风道阻力 风道阻力计算与烟道阻力 p fd 计算一样，是按锅炉的额定负荷进行的。 风道阻力计算时，空气流量按下式计算
x
P Y P 1 Pg P s P k y Pc Pyd Pyc
（2）锅炉本体阻力 锅炉本体阻力是指烟气离开 pg 炉膛后冲刷受热面管速所产生的阻力，通常由锅 炉制造厂家的计算书中查得。 （3）省煤器阻力 指烟气横向或纵向冲刷管束时 产生的阻力，通常由锅炉制造厂提供。 p s （4）空气预热器烟气侧阻力 管式空气预热器 pk y 中空气在管束外面横向流动，烟气在管内流动。 因此，空气预热器的烟气侧阻力是由管内的摩擦 阻力和管子进出口的局部阻力组成。通常由制造 厂家提供。 p c （5）除尘器阻力 与除尘器型式和结构有关，可 根据制造厂提供的资料确定；
（三）烟囱的抽力
采用自然通风的锅炉房，烟、风系统的阻 力是利用烟囱产生的抽力来克服风的。
加热炉毕业设计文献综述
一.文献综述1.1加热炉的概述在冶金，化工、机械制造等工业部门中，加热炉是指加热炉是将物料或工件加热的设备。
按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。
它以燃料燃烧的火焰魏热源，在炉膛内火焰通常是与物料直接接触的。
在有些情况下，为防止物料（工件）的氧化，将火焰与物料隔开，火焰的热量通过隔墙简介传给物料。
被加热的物料在炉内基本不发生物态变化和化学反应。
1.2对炉子的基本要求炉子是完成某一工艺过程的热工设备，在满足工艺要求的前提下还应满足下列要求：（1）炉子生产率要高；在保证质量的前提下，物料加热速度越快越好，这样可以提高加热炉的生产率，减少炉子座数或缩小炉子尺寸。
快速加热还能降低金属的烧伤和单位燃料消耗，节约维护费用。
1.3加热炉的一般组成部分加热炉是一个复杂的热工设备，它由以下几个基本部分构成：炉膛与炉衬、燃料系统、供风系统、排烟系统、冷却系统、余热利用装置、装出料设备、检测及调节装置、电子计算机控制系统等。
其中炉子的工作室（炉膛）、供热系统（油泵、管道、燃烧装置等）、排烟系统（烟道、烟闸、排烟机等）以及冷却系统等构了炉子的热工工艺系统，它是火焰炉最基本的组成部分。
下面仅对热工工艺系统中的主要组成部分加以介绍。
1.3.1炉膛（工作室）炉膛一般是由炉墙、炉顶和炉底围成的一个近乎六面体的空间，是对钢坯进行加热的地方。
炉墙、炉顶和炉底通称为炉衬，炉衬是加热炉的一个关键技术条件。
在加热炉的运行过程中，不仅要求炉衬能够在高温和荷载条件下保持足够的强度和稳定性，要求炉衬能够耐受炉气的冲刷和炉渣的侵蚀，而且要求有足够的绝热保温和气密性能。
为此，炉衬通常由耐火层、保温层、防护层和钢结构几部分组成，以保证炉子的正常工作。
炉墙炉子四周的围墙称为炉墙。
加热炉都采用直立的炉墙，分为侧墙和端墙，沿炉子长度方向上的炉墙称为侧墙，炉子两端的炉墙称为端墙。
侧墙的厚度通常为1.5 ～2倍砖长（464～580mm ），端墙的厚度根据烧嘴、孔道的尺寸而定，一般为2~3倍砖长。
年处理5万吨粗铜火法精炼反射炉设计1
年处理5万吨粗铜火法精炼反射炉设计摘要：反射炉一种室式火焰炉，燃料在燃烧室燃烧，生成的火焰靠炉顶反射到加热室加热坯料的炉子。
炉内传热方式不仅是靠火焰的反射，而且更主要的是借助炉顶、炉壁和炽热气体的辐射传热。
反射炉炼铜适于处理细粒浮选精矿，对原料和不同类型的燃料适应性强，流程简短，生产稳定，渣含铜低至可直接废弃的程度，炉床面积大，适于大规模生产，从而成为当代最重要的炼铜方法。
在世界铜的生产中，反射炉炼铜产出的铜量长期居于首位。
关键词：火法精炼反射炉粗铜一：前言铜精炼反射炉的入炉原料为矿石粗铜、再生杂铜、不同渠道获得的各类铜锭等。
原料中除含硫、氧外，还含有一些其他杂质，如砷、锑、铅、锌、锡、铁、钴、镍等，此外还含有硒、碲、铋、金、银等稀有金属。
通常情况下，将铜料在铜精炼炉中进行火法精炼，产出Cu ≥99.8%的阳极板，再进行电解精炼，产出Cu≥99.95%的电解铜。
最后从阳极泥中将稀贵金属提取出来[1]。
铜火法精炼为间歇（周期）作业，分为加料熔化、氧化、还原、铸型五个阶段，每炉作业周期一般小于24小时，最快12小时。
由于各工厂所处理的原料成分差异很大，所以氧化期的操作方法有不尽相同之处，但基本原理相同。
用一段法处理杂铜熔炼时，一般都在固定反射炉中进行，所以实际上，在反射炉进行的既是熔炼也是精炼。
并且与矿铜的火法精炼原理相同，不过，由于粗铜杂质含量高，所以在操作上有其独特特点，杂铜在反射炉中处理时，整个精炼过程包括熔化、氧化、还原、除渣、浇铸等作业。
二：反射炉结构1.1炉基炉基是整个炉子的基础，承受炉子巨大的负荷，因此要求基础坚实。
炉基可做成混凝土的、炉渣的或石块的，其外围为混凝土或钢筋混凝土侧墙。
炉基底部留有孔道，以便安放加固炉子用的底部拉杆。
炉基上面设有为发生事故跑铜时排出和积存高温铜液的深沟，设计时沟的倾斜方向应注意机电设备和立柱的安置位置，沟的坡度以4%~5%为宜。
炉基是一次性建筑设施，设计时应考虑到扩大炉体的因素，保持炉体基础整体性。
焦炉的传热与加热调节
十一、在炼焦过程中，最容易产生爆炸的 原因有哪些？
1/负压管道的损漏。例如：在吸气管和初冷器等处容易
吸入空气。 2/煤气管道压力过低。例如：煤气总管压力太低，在供 煤气时，克服不了支管的阴力，使支管产生负压，及入 空气，由此而产生爆炸性气体。此外，煤气管道有漏洞， 在管内压力突然变大时（例如交换时），煤气例逸出管 处也会形成爆炸性气体。如果煤气管道的水封干涸缺水， 水封高度不够，起不了水封的作用，煤气大量逸出，也 会形成爆炸性气体。 3/炭化室严重负压，吸入大量空气。 4/不按操作规程操作，操作时粗心大意。例如：在点煤 气时，不是先点火把后才开煤气，而是先打开煤气后点 火，这样很容易引起爆炸。
十六、什么是炼焦的加热制度？
加热制度指的是：在调火工作中，所要控制或调节的
温度制度和压力制度。例如：结焦时间，标准温度， 煤气流量，烟道吸力，蓄热室顶部吸力，看火孔压力， 空气口开度，空气过剩系数，孔板直径和集气管压力 等。
十七焦炉的温度制度中规定的要测量的指 标有哪些？它们各表示什么意义？
四、焦炉煤气有什么特点？
1/焦炉煤气热值高，在生产正常时，煤气热值波动不
大，便于调火操作。 2/用焦炉煤气加热焦炉时，由于它的热值高，需要的 煤气量比热值低的煤气少，这样，产生的废气量就比 较少，而且废气重度也比较小，所以焦炉加热系统阻 力也小些。 3/在调节温度时，增减煤气量后，炉温变化反映较快， 一般要2～3小时炉温就可以反映出来。在焦炉煤气燃 烧产生的废气中，存在有大量的水蒸气、二氧化碳和 游离碳等，这些多原子气体有相当大的辐射传热能力， 可使火道中的辐射传热加快。
十五、焦炉调节应达到什么样的要求？
1/达到最高的热工效率，即在保证焦炭成熟的前提下，
热风炉设计说明书
目录1热风炉本体结构设计 (2)1.1炉基的设计 (3)1.2炉壳的设计 (3)1.3炉墙的设计 (4)1.4拱顶的设计 (5)1.5蓄热室的设计 (6)1.6燃烧室的设计 (7)1.7炉箅子与支柱的设计 (8)2燃烧器选择与设计 (9)2.1金属燃烧器 (9)2.2陶瓷燃烧器 (9)3格子砖的选择 (12)4管道与阀门的选择设计 (17)4.1管道 (17)4.2阀门 (18)5热风炉用耐火材料 (20)5.1硅砖 (20)5.2高铝砖 (20)5.3粘土砖 (20)5.4隔热砖 (20)5.5不定形材料 (20)6热风炉的热工计算 (24)6.1燃烧计算 (24)6.2简易计算 (29)6.3砖量计算 (30)7参考文献 (32)1 热风炉本体结构设计热风炉的原理是借助煤气燃烧将热风炉格子砖烧热，然后再将冷风通入格子砖。
冷风被加热并通过热风管道送往高炉。
目前蓄热式热风炉有三种基本结构形式，即内燃式热风炉、外燃式热风炉、顶燃式热风炉。
传统内燃式热风炉[1]（如图1-1所示）包括燃烧室和蓄热室两大部分，并由炉基、炉底、炉衬、炉箅子、支柱等构成。
热风炉主要尺寸（全高和外径）决定于高炉有效容积、冶炼强度要求的风温。
图1-1 内燃式热风炉我国实际的热风炉尺寸见表1-1。
表1-1 我国设计的热风炉尺寸表1.1炉基的设计由于整个热风炉重量很大又经常震动，且荷重将随高炉炉容的扩大和风温的提高而增加，故对炉基要求严格。
地基的耐压力不小于2.0～2.5kg/2cm ，为防止热风炉产生不均匀下沉而是管道变形或撕裂，将三座热风炉基础做成一个整体，高出地面200～400mm ，以防水浸基础由3A F 或16Mn 钢筋和325号水泥浇灌成钢筋混泥土结构。
土壤承载力不足时，需打桩加固。
生产实践表明，不均匀下沉未超过允许值时，可将热风炉基础又做成单体分离形式，如武钢、鞍钢两座大型高炉，克节省大量钢材。
1.2炉壳的设计热风炉的炉壳由8～20mm 厚的钢板焊成。
国家有关高炉及热风炉砌筑要求规范
高炉及热风炉砌筑要求一般规定1、高炉及其附属设备各部位砌体的砖缝厚度，应符合表6.1.1规定的数值。
2．用非磷酸盐砌筑时，所有部位的环缝厚度允许增大，但增大值不得超过规定砖缝的50%。
3．当碳砖外形尺寸允许偏差为：±05mm时，高炉炉底和炉缸砌体砖缝的厚度应为不大于1mm。
4．用铝碳质或碳化硅质制品砌筑高炉炉副炉身的砌体时，砌体砖体砖缝的厚度不大于2mm。
砌筑高炉及其附属设备的允许误差，应符合表6.1.2规定的数值。
注：1、满铺炭砖炉底砌体（包括其底基）的表面平整误差，应用3m钢靠尺检查。
2、高炉、热风炉圆形砌体径向倾斜杜不大于5‰。
6.1.3 高炉、热风炉及其热风管各孔、洞砌体，宜用组合砖砌筑。
组合砖砌体下的炉墙上表面标高误差，不应超过0~-5mm.组合砖应采用集装方式包装运输。
高炉部份1 、砌筑前应校核炉口钢圈中心对炉底底基中心的位移。
厚壁炉腰和炉身气体的中心线，应以炉口钢圈为准。
炉缸砌体的中心线，应由测量确定，对炉身的中心线的位移，不应超过30mm。
炉底、炉缸砌体的标高，应以出铁口中心线或风口中心平均标高为基准。
2 、冷却壁之间和冷却壁与出铁口框、风口和渣口大套之间的缝隙，应在砌筑前用填料填塞，其牌号和性能应由设计规定。
注：设计无规定时，可采用下列铁屑填料，其成分（质量比%）宜为：1．生铁屑（洁净无锈、无油污，粒径1~5mm） 70黏土孰料粉 30水玻璃（密度1.3~1.4g/ml，u模数不低于2.2）（外加）15~17硅酸盐水泥（强度等级42.5）（外加） 22．生铁屑（洁净无锈、无油污，粒径1~5mm）60精铁粉 24高铝水泥（强度等级42.5） 16水（外加）适量3、炉各部位的炭素捣打料，应按本规定第4.4节的要求施工。
当采用压缩比检查捣打机实密度时，其压缩比为：炉底垫层，不应小于45%；砌体与冷却壁（或炉壳）之间的缝隙，不应小于40%）。
高炉热捣炭素料（粗缝糊）的加热温度，不应超过120℃。
瓷辊道窑炉的节能和燃烧效能提高方案
瓷辊道窑炉的节能和燃烧效能提高方案随着我国社会经济的发展，城市市政建设越来越受到重视。
混凝土路面砖作为市政基础建设的重要组成部分，其技术质量水平的高低直接影响到城市大街小巷的观瞻，因此路面砖的技术质量水平状况越来越受到各地的关注和重视。
市场的需求量也越来越大，所以给各地面砖生产厂家提高生产能力，降低生产成本，有效提高窑炉的生产效益，降低窑炉燃料的损耗是各面砖厂目前急需要解决的问题。
一．窑炉烧结合理温度与坯料关系温度制度以温度曲线表示，它表明在烧成过程中温度随时间的变化关系。
温度曲线一般分为四个阶段，即由预热升温、最高焙烧温度、保温时间和冷却曲线所组成。
温度曲线应根据制品在焙烧过程中的物理化学反应特性、原料质量、泥料成分、窑炉结构和窑内温度分布的均匀性等各方面因素等综合确定。
A.预热带缓慢升温砖坯慢速脱水。
根据砖坯的干燥情况，确定隧道窑第一个车位的温度。
因为隧道干燥窑的热风入口温度控制在105℃~120℃，因此，第一个车位的温度应严格控制，不超过100℃~105℃，而以后5~6个车位的温度就要缓慢升温。
砖坯在300℃以前的低温阶段的升温速度是关键，在此温度范围内主要是排除坯体内的残余水分。
如果在此阶段升温过快，坯体内的水分急剧蒸发，产生过热蒸汽的压力，会造成坯体开裂，一般为表面裂纹，严重时会造成坯体爆裂，甚至发生砖坯塌车事故。
按窑炉窑内温度的划分，低于600℃属于预热带，当坯体水分排出后，在500℃前可以较快升温，一般升温速度可以控制在80℃/h左右，但在573℃时，由于β-石英转化为α-石英，同时产生0.8%的体积膨胀，所以此阶段要特别注意缓慢升温，以防止制品产生裂纹。
B.焙烧温度和保温。
烧结砖的最高烧成温度一般定为1020℃左右。
但是，在较低温度下，较长时间的保温也可以完成对烧成的要求。
最高焙烧温度适当低些，高温车位多些，保温时间长些，使燃烧的热量能够得到充分的利用，制品烧成比较均匀。
焙烧温度较高时，容易发生砖坯软化，特别是砖垛下层的制品可能变形和熔结。
管式炉的一般结构和零部件
管式炉的一般结构和零部件管式加热炉如图2.5.17所示，一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器及通风系统五部分组成。
图2.5.17 管式加热炉l. 辐射室辐射室是通过火焰或高温烟气进行辐射传热的部分。
这个部分直接受到火焰冲刷，温度最高，必须充分考虑所用材料的强度、耐热性等。
这个部分是热交换的主要场所，全炉热负荷的70—80％是由辐射室承担的，它是全炉最重要的部位。
可以说，一个炉的优劣主要是看它的辐射室性能如何。
1.1. 辐射室尺寸辐射室的尺寸主要是从以下三个方面来考虑的：①辐射室热负荷及辐射管外表面平均热强度；②管心距和管墙距；③燃烧器的能量（发热量）型式和布置以及炉管至火焰的距离。
1.2. 辐射室零配件的设置为了便于操作和保证安全运行，管式炉辐射室应设置下列配件：看火门、人孔门、防爆门、热电偶套管、测压管、灭火蒸汽管等。
✧看火门看火门主要是用来观察炉内火焰状况和辐射管运行情况，因此看火门的数量和位置应能看到所有燃烧器燃烧状况，并能观察到所有的辐射管。
✧人孔门及检修孔门为了能进入辐射室进行检修，需要设置人孔门和检修门。
当辐射室内有隔墙分开并且不能通行时，每间内必须设置一个人孔门。
对于炉底无法安装人孔门的小圆筒炉，检修时可拆下燃烧器，其开孔兼作人孔。
✧防爆门当炉内积存可燃气体和空气的混合物时，就有发生爆炸的危险，因此辐射室应设置防爆门，以便在发生爆炸事故时，能及时卸压。
防爆门的位置应能保证卸压时喷出的热气流不致危及人员和临近设备的安全．为了能及时卸压，防爆门的数量应与辐射室的空间成比例，多室炉膛每室至少应有一个防爆门。
✧热电偶套管和测压表烟气出辐射室的温度是必须测量的特性温度。
对于圆筒炉和立式炉，烟气出辐射室的温度测点设在辐射室至对流定的过渡处。
斜顶炉和方箱炉，该测温点设在火墙上方，因此该点温度通常又称为火墙温度。
管式炉都是在负压下操作的，为了保证炉内各点均处于负压下，以避免烟气外溢而损坏钢结构，通常要求炉顶（辐射室顶）负压保持在2mmH2O柱左右，因此，在辐射室顶部设置测压管。
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设计一燃烧炉时拟采用三层砖围成其炉墙，其中最内层为耐火砖，中间层为绝热砖，
最外层为普通砖。耐火砖和普通砖的厚度分别为0.5m和0.25m，三种砖的导热系数分别为
1.02 W/(m·℃)、0.14 W/(m·℃)和0.92 W/(m·℃)，已知耐火砖内侧为1000℃，普通砖外壁温
度为35℃。试问绝热砖厚度至少为多少才能保证绝热砖内侧温度不超过940℃，普通砖内侧
不超过138℃。
解：112133221141bttbbbttq02.15.0100092.025.014.002.15.035100022tb （a）
将t2=940℃代入上式，可解得b2=0.997m
334333221
1
41
bttb
bb
ttq
92.0
25.03592.025.014.002.15.035100032tb
(b)
将t3=138ºC 解得b2=0.250m
将b2=0.250m代入(a)式解得：t2=814.4℃
故选择绝热砖厚度为0.25m
2. 在外径100mm的蒸汽管道外包一层导热系数为0.08 W/(m·℃)的绝热材料。已知蒸
汽管外壁150℃，要求绝热层外壁温度在50℃以下，且每米管长的热损失不应超过150W/m，
试求绝热层厚度。
解：
15050ln5015008.014.32ln1)(221221rrrttLQq
π
解得：r2=69.9mm；
壁厚：r2-r1=19.9mm
拟在列管式换热器中用初温为20℃的水将流量为1.25kg／s的溶液（比热容为1.9kJ／
kg℃、密度为850kg／m3）由80℃冷却到30℃。换热直径为25×2.5mm。水走管程、溶液
走壳程，两流体逆流流动。水侧和溶液侧的对流传热系数分别为0.85kW／(m2℃)和1.70kW
／(m2℃)，污垢热阻和管壁热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50℃，试求换热器的传
热面积。
解：热负荷： 5321111019.13080109.125.1TTcqQpmW
平均传热温差：2.1820305080ln20305080ln(12211221）（）（）（）tTtTtTtTtm℃
总传热系数：33311221006.2107.11201085.02511ddK m2·℃/W
解得：K=485.44W/(m2·℃)
由总传热速率方程可得：5.132.1844.4851019.15mtKQAm2
如附图所示，敞口容器内盛有不互溶的油和水，油层和水层的厚度分别为700mm和
600mm。在容器底部开孔与玻璃管相连。已知油与水的密度分别为800 kg/m3和1000 kg/m3。
（1）计算玻璃管内水柱的高度；
（2）判断A与B、C与D点的压力是否相等。
解：（1）容器底部压力
ghpghghppaa水水油
21
mhhhhh16.16.07.010008002121
水油水
水油
（2）BApp DCpp
．如附图所示，某鼓风机吸入管内径为200mm，
在喇叭形进口处测得U形压差计读数R＝15mm（指示液
题14 附图
为水），空气的密度为1.2 kg/m3，忽略能量损失。试求管道内空气的流量。
解: 如图,在1-1’～ 2-2’间列柏努力方程:
fWupgZupgZ222221112121
其中: 0,0)(,0,1121fWpuZZ表
简化: 222210up
而: aoHPRgp15.147015.081.9100022
smuu/66.152.115.14721222
流量: hmsmudVs/1771/492.066.152.0785.0433222
17．附图所示的是丙烯精馏塔的回流系统，丙烯由贮槽回流至
塔顶。丙烯贮槽液面恒定，其液面上方的压力为2.0MPa（表压），
精馏塔内操作压力为1.3MPa（表压）。塔内丙烯管出口处高出贮槽
内液面30m，管内径为140mm，丙烯密度为600kg/m3。现要求输
送量为40×103kg/h，管路的全部能量损失为150J/kg（不包括出口
能量损失），试核算该过程是否需要泵。
解: 在贮槽液面1-1’与回流管出口外侧2-2’间列柏努力方程:
feWupgZWupgZ222221112121
简化: feWupgZWp2222121
feWgZuppW222
12
2
1
题17 附图
smdmus/2.114.0785.060036001040785.02322
15081.9302.12160010)0.23.1(26eW
kgJ/6.721