习题解答-食工原理.docx

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1、(接传热22)热负荷Q=ms1xcp1x(T1_T2)=1.25x1.9M103M(350_300)=118.8kW冷却水用量:ms23118.8103Cp2(t2-t1)4.17410(320-290)=0.949kg/s平均温度差为,tm逆=寸1-.土230-101a2。「==18.2C,11ln(」)t230ln(w)35032030029030101511bdi1d11r--rK1:1■dm=2d217002K1=471.6W/(mK)2(mK)/W基于外表面积的总传热系数Ki0.00250.02510.025=2.1210450.02258500.02

2、15153Q118.8102息传热面积:A===13.84mK-tm,13.84471.618.2d3.140.025=176.3m23、一套管式换热器,用饱和水蒸气加热管内湍流的空气,此时的总传热系数近似等于空气的对流传热系数。若要求空气量增加一倍,而空气的进出口温度仍然不变,问该换热器的长度应增加多少?解:总传热量:Q=KA;:tm=K;:tm•二dl空气量增加一倍后:Q-2Q此时总传热系数K::2-208:2^1.74:2:1,74KCSTF10T冷却水15.•・空气的进出口温度不变,;;:tm二』'tm习题24附图Q「-芽-卫-11491.149lQ1.

3、74K则管长要增加15%。24、有一单管程列管式换热器,该换热器管径为*25>2.5mm,管子数37根,管长3米。今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2饱和蒸汽,自饱和温度46c冷却到10CoCS2在壳程冷凝,其流量为300kg/h,冷凝潜热为351.6kJ/kg。冷却水在管程流动,进口温度为5C,出口温度为32C,逆流流动。已知CS2在冷凝和冷却时的传热系数分别为K1=291W/(m2K)及K2=174W/(m2K)。问此换热器是否适用?(传热面积A及传热系数均以外表面积计)15第四章蒸发1、用一单效蒸发器将2500kg/h的NaOWK溶3^由10%浓缩到25%(均

4、为质量百分数),已知加热蒸气压力为450kPa,蒸发室内压力为101.3kPa,溶液的沸点为115C,比热容为3.9kJ/(kg•℃),热损失为20kW试计算以下两种情况下所需加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。(1)进料温度为25C;(2)沸点进料。解:(1)求水蒸发量W应用式(4-1)w=F(1-x0)=2500(1—-01)=1500kg/hxi0.25(2)求加热蒸汽消耗量应用式(4-4)d=33W也由书附录查得450kPa和115c下饱和蒸汽的汽化潜热为2747.8和2701.3kJ/kg则进料温度为25c时的蒸汽消耗量为:c2500(115-25)150

5、02701.32036008.781054.051067.210D二二2747.82747.84—=1820kg/h15单位蒸汽消耗量由式(4-5a)计算,则土=1.21W原料液温度为115c时d215002701.320360°=1500kg/h2747.815单位蒸汽消耗量D2=1.0W由以上计算结果可知,原料液的温度愈高,蒸发1kg水所消耗的加热蒸汽量愈少。2、试计算30%(质量百分数)的NaOHK溶液在60kPa(绝)压力下的沸点。解:丫tA=T'+AT查蒸汽在600kPa下的饱和温度为85.6C,汽化潜热为2652kJ/kg一,.A由式(4-9)d=f

6、△常可求。其中f由式(4-10)求得,即(T'273)2(85.6273)…lf=0.0162--=0.0162--=0.785r'2652.1查附录△'常为160c则△常二160-100=60C△=60父0.785=47.1C1515即tA=85.6+47.1=132.7C3、在一常压单效蒸发器中浓缩CaCl2水溶液,已知完成液浓度为35.7%(质分数),密度为1300kg/m3,若液面平均深度为1.8m,加热室用0.2MPa(表压)饱和蒸汽加热,求传热的有效温差。解:确定溶液的沸点t115⑴计算A查附录p=101.3kPa,T=100C,r=2677.2kJ

7、/kg•.A=115—100=15C(2)计算APav=P:而gh=101.310313009.811.1283kPa查附录常压下35%勺CaCl2水溶液的沸点近似为tA=115C1515•.A=102.7—100=2.7c查附录当pav=1.128M103kPa时,对应的饱和蒸汽温度Tpav=102.7C(3)取A=1C(4)溶液的沸点t1=T'H-A+A'+A''-100+15+2.7+1=118.7c则传热的有效温度差劣为:0.4MkPa(表压)饱和蒸汽的饱和蒸汽温度T=133.4C&=T-t1=133.4-118.7=14.7C食工原理复习题及答案一、填

8、空题:1.圆管中有常温下

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