值。14(4分)说明列管式换热器的基本结构。由壳体、管束、管板、封头等组成。16(6分)有以下传热公式回答下列问题:(1)在什么传热情况下,可利用以上公式进行计算?(2)写出以上公式中,热阻的表达式(1)A、B两公式均应用在稳定传热下传热速率的计算。公式A为物质内部传导的传热速率计算。公式B为物质表面与流体间对流传热的传热速率计算。(2)A式:Rδλ或RδA×λB式:R1α或R1α×A17(8分)换热器的散热损失是如何产生的?应如何来减少此热损失?由于换热器外壁面温度往往高于周围外界空气的温度,外壁面不断通过对流和辐射传将热量传给换热器周围的空气而散失,即产生散热损失。为了减少散热损失,一般在换热器外壁面上包上一层(或两层)导热系数较小的绝热材料(或不同的两种导热系数较小的绝热材料),使传热热阻增大,外壁面温度降低,从而减小了散热损失。18(6分)列管换热器由哪几个基本部分组成?主要由壳体、管束、管板和顶盖(又称封头)等基部分组成。壳体和管束作为冷热两流体的流动空间,通过管壁进行换热。管束安装在管板上,通过管板使管束与壳体连成一体。顶盖(封头)上有管程流体进出口,且有分程、密封,封头可拆卸,便于管子清洗等作用。19(8分)当间壁两侧流体稳定变温传热时,工程上为何常采用逆流操作?并简要定性分析主要原因。因为逆流操作有较高的经济效益。主要原因可由以下两方面分析:(1)当TA一定时,△tTtttQKA△t当K、A↓,对Q↑,对现有的换热器来说,可提高生产能力。当Q、K一定时,△tAQλAtTtδBQαAT
生产能力要求一定时,新设计制造换热器由于A较小,设备尺寸可减小,节省投资费。(2)一般逆流操作的正常操作费比其它流向要少。逆流操作时,载热体用量比其它流向的要小,降低能耗,提高了经济效益。20(8分)有一高温炉,炉内温度高达1000℃以上,炉内有燃烧气体和被加热物体,试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。
f化工原理
炉内以对流和辐射并联联合传热,将热量传给炉的内壁面。在炉壁内通过传导传热,将热量以炉的内壁面传到炉的外壁面,它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热,将热量从炉的外壁面传到大气中,它与炉壁内的传导传热相串联,所以该传热过程的特点是:(1)传导、对流、辐射三种传热方式同时存在;(2)并联、串联的联合传热同时存在。五、计算题:1(8分)外径为100mm的蒸汽管外包一层厚80mr