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[主观题]
在一套管换热器中，用冷却水将1.25kg/s的蔗糖溶液由350K冷却至300K，冷却水在φ25mm×2.5mm的管内中流动，其进出口温度分别为290K和320K。已知水和蔗糖溶液的对流传热系数分别为0.85kW/（m2·℃）和2.7kW/（m2·℃），又两侧污垢热阻忽略不计，试求所需的管长和冷却水消耗量。
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在内管为φ180×10mm的套管换热器中，将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热为2&38kJ/（kg。K），环隙走冷却水，其进出口温度分别为40℃和50℃，平均比热为4.174kJ/（kg。K），基于传热外面积的总传热系数K=2000W/（m2K），且保持不变。设热损失可以忽略。试求：（1）冷却水用量；（2）计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。
有一列管式换热器，管程中通过冷却水以冷凝壳程中通入的有机物蒸气根据实际需要，现准备将该换热器管程由单程改为双程。流经物料的流量和进口温度均不变，下列各种现象中，哪一种不会发生？（）
A.管程中水的流速增大
B.冷却水的出口温度降低
C.换热器的总传热系数Ｋ增加
D.壳程中冷凝下来的有机物出口温度降低
A.接近空气平均温度
B.接近饱和水蒸气和空气的平均温度
C.接近饱和水蒸气温度
D.不好说
某厂用一套管热交换器,每小时冷凝2000kg甲苯蒸汽,冷凝温度为110℃,甲苯的汽化潜热为363kJ/kg,其冷凝传热系 数为14000W/（m2.K）.冷却水于16℃及5000kg/h的流量进入套管内管（内径为50mm）作湍流流动，其对流传热系数为 1740W/（m2.K）。水的比热可取为4.19kJ/（kg.K）：（1）试计算冷却水的出口温度及套管管长。（2）由于气候变热,冷却水进口温度升 为25℃,试计算在水流量不改变的情况下,该冷凝器的生产能力的变化率。
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。
