题目内容
（请给出正确答案）
各相应温度处的相态和组成变化的情况？
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一套管换热器，外管为φ83×3.5mm，内管为φ57×3.5mm的钢管，有效长度为60m。用120℃的饱和水蒸气冷凝来加热内管中的油。蒸汽冷凝潜热为2205kJ/kg。已知油的流量为7200kg/h，密度为810kg/m3，比热为2.2kJ/（kg•℃），黏度为5cP，进口温度为30℃，出口温度为80℃。
试求：
问题一、蒸汽用量；（不计热损）
问题二、传热系数；
问题三、如油的流量及加热程度不变，加热蒸汽压力不变，现将内管直径改为Φ47×3.5mm的钢管。求管长为多少？已知蒸汽冷凝给热系数为1.2×104W/（m2•K），管壁及污垢热阻不计，管内油的流动类型为湍流。
稳态下在单效蒸发器中浓缩苹果汁。已知原料液温度43.3℃，浓度11%，比热容3.90kJ/（kg。K），进料流量0.67kg/s。蒸发室沸点60.1℃，完成液浓度75%。加热蒸汽压力为300kPa。加热室传热系数为943W/（m2·K）。若不计热损失，试求：
问题一、蒸发量和完成液流量；
问题二、加热蒸汽消耗量；
问题三、蒸发器的传热面积。
图8-29为一蒸汽加热器，物料出口温度需要控制且要求较严格，该系统中加热蒸汽的压力变化较大。试设计一控制系统满足上述要求，并画出控制系统的控制原理图及方块图。
图8-29
16℃的盐水以3840kg/h的流率通过套管换热器的内管而被加热。内管为φ38×2.5mm的钢管，每段长6m。105℃的热水以4m3/h的流率在环隙内流过，而被冷却至48℃。两流体作逆流流动。热水对管壁的对流给热系数αo为5000W/（m2·℃），已知盐水物性（平均温度下）ρ=1200kg/m3，cp=3.3kJ/（kg·℃），μ=0.95×10–3Pa·s，λ=0.56W/（m·℃），管内外污垢热阻分别为Rs1=1/3788（m2·℃）/W，Rso=1/3846（m2·℃）/W。求盐水出口温度和所需套管的段数。忽略管壁热阻及热损失。（热水在平均温度下的cp=4.18kJ/（kg·℃），ρ=1000kg/m3）5.有一列管式换热器，装有φ25×2.5mm钢管300根，管长为2m。要求将质量流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，选用108℃饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。若水蒸气的冷凝给热系数为1×104W/（m2·K），管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计，而且不计热损失。已知空气在平均温度下的物性常数为cp=1kJ/（kg·K），λ=2.85×10-2W/（m·K），μ=1.98×10-5（Pa·S），Pr=0.7.
试求：
问题一、空气在管内的对流给热系数；
问题二、求换热器的总传热系数（以管子外表面为基准）；
问题三、通过计算说明该换器能否满足需要？
问题四、计算说明管壁温度接近于哪一侧的流体温度。
