发布时间 : 星期二 文章2011化工原理练习题-总更新完毕开始阅读f5c5137e8e9951e79b8927bb
(2) α水蒸气冷凝 > α水加热或冷却 (3) α弯管 > α直管
6. 套管换热器的总传热速率方程的表达式为 ; 以外表面积为基准的总传系数 Ko 的计算式为 (忽略垢层热阻) 。
7. 写出两种带有热补偿的列管式换热器的名称 U型管式 、 浮头式 ，带补偿圈的固定管板式（任意2种）。 ④换封头
8. 多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板 (简称挡板), 其目的是 提高对流传热系数
9. 有相变时的对流传热系数比无相变时 大 ，黏度μ值大，对流给热系数 小 ，热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数 大
10. 当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时 空气 宜在管内流动。
11. 列管式换热器中, 用饱和水蒸气加热空气, 则传热管的壁温接近饱和水蒸气的温度，总传热系数K的值接近空气传热膜系数
13. 固定管板式列管换热器中, 压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走 管程。
14．根据冷、热两流体的接触方式的不同, 换热器分为直接混合式、蓄热式、间壁式等类型。 15． 热量传递的基本方式为热传导 ( 简称导热 )、对流传热、热辐射等。
16 间壁式换热器的类型有 ①夹套式②喷淋式蛇管换热器③套管式④列管式⑤沉浸式蛇管换热器等
17. 根据所采取的温差补偿措施的不同, 列管式换热器包括固定管板式、浮头式、U型管式、具有补偿圈的固定管板式等类型
18在通常情况下的同类换热器中，设空气的自然对流的给热系数为α1，空气的强制对流给热系数为α2，水的强制对流给热系数为α3，蒸汽冷凝的强制对流给热系数为α4，则从大到小的顺序为 α4>α3>α2>α1 。对于某些热敏性物料的加热而言，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体宜采用 并流操作（逆流、并流、错流、湍流）。
19对于固定管板式换热器，下列换热介质通常走管程的有A、C、D，走壳程的有B、E、F。 A 高压流体；B 蒸汽；C 易结垢的流体；D 腐蚀性流体；E 黏度大的流体；F 被冷却的流体。
20两流体通过间壁换热，冷流体从20℃升至50℃，热流体从100℃降到70℃则并流时的
?tm= 43.28 ℃，逆流时的?tm=50 ℃。
21在套管式换热器中，热流体进出口温度分别为100℃和60℃，冷流体进口温度为30℃，且已知冷热流体的热容流量mscp相等，则?tm= 30 ℃。 ①30； ②40； ③50； ④70。
22套管式换热器的管隙通入压强一定的饱和蒸汽，使管内的空气温度升高，保持空气的压强不变，流量增大，其他条件不变，则传热速率Q变大，传热系数K变大，空气出口温度t2变小，对数平均温差?tm变大。
23有一并流操作的换热器，已知冷流体进出口温度分别为20℃和50℃，热流体进出口温度分别为90℃和60℃，则其平均传热温差?tm为 30.8 ℃。
某一热流体流经一段直管后，再流入同一管径的弯管段，则弯管的传热系数比直管段的大 。 三、简答题：
1．热水瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？（从传热的角度简析理由） （1）热水瓶胆设计成玻璃夹层结构，夹层内空气被抽出，接近真空，可防止对流热损失；（2）瓶胆夹层内表面均镀有银、铝等低黑度涂层，减低了辐射散热量（3）使用中，瓶盖选用导热系数小的软木塞，而且灌水时还要在瓶口处留一段空气柱，因为空气的导热系数远小于水，从而有效的降低了瓶口处的热损失。 2. 提高给热系数的措施有哪些？
（1）提高流速，增加管程数提高管内流速，增加折流板数提高壳程流速，但此方法是以增大泵耗为代价的。
（2）改变流动状态：增加折流板，加强壳程的湍动程度，管内表面加工螺纹槽，管内安装插入物如麻花纽带等。
（3）有相变的沸腾和冷凝传热的强化：液体沸腾保持核状沸腾，制造人工表面，增加汽化核心数，冷凝保持滴状冷凝，排除不凝气体，保持气液流向一致，合理布置冷凝面，利用表面张力（沟槽、金属丝）
（4）引入机械振动：传热面振动或流体振动，目的是加强层流底层的湍动 3. 传热基本方程中，推导得出对数平均推动力的前提条件是什么？
假设的前提条件：（1）定态换热操作，或略热损失；（2）传热系数K在整个传热面上保持
不变；（3）忽略冷、热流体的比热容随温度的变化。 4. 室内暖气片为什么只把外表面制成翅片状？
室内暖气片内部的热流体和片外的冷流体（空气）之间的热传递为对流-导热-对流的过程，因为暖气片外壁与空气的给热系数远小于片内一侧水或水蒸气与内壁的给热系数，即片外一侧的给热热阻为控制热阻，要提高传热速率，改变片外的给热系数更重要，暖气的外表面制成翅片状后，加剧了空气的湍动程度，破坏了层流底层，使总传热系数增大。 5. 气温下降，应添加衣服，把保暖性好的衣服穿在里面好还是外面好，为什么？ 因为保暖性好的衣服导热系数小，热阻大，热损失小，所以把保暖性好的衣服穿在外面好 6.简述换热器的强化途径（P207）
从传热速率方程Q=KA?tm，因此强化传热，有三个途径：
（1）传热系数K：与两流体的给热系数、污垢热阻、和管壁热阻有关。
d11d2bd21??Rs12??Rs2? K?1d1d1?dm?2原则上减少上式中任意一项分热阻，都能提高K值，但当分热阻的相互差别较大时，总热阻主要有其中较大的热阻控制，增加K值，应设法减小对K值影响较大的项，如污垢热阻较大时，应主要考虑如何防止或延缓垢层形成或垢层清洗，当a1和a2相近时，同时提高两流体的给热系数，当差别较大时，设法增加较小的a才能有效提高K值，加大流速，增加湍动程度，以减少层流底层的厚度，可以有效的提高无相变的流体的给热系数，从而达到提高K值的目的，如增加列管式换热器的管程数和折流板的数目，管内装入强化添加物等 （2）平均温差：其大小由冷热流体的温度决定，一般的，已为生产条件所决定，从节能的角度，应尽量在低温差条件下传热，当两边流体为变温传热时，尽可能考虑从结构上采用逆流或接近逆流的情况，以得到较大平均温差
（3）单位体积内的传热面积：可以从改进传热面的结构着手，如翅片式换热器，在换热器内外表面带有各种形状的翅片，或以各种波纹管代替光管，不仅增加了传热面积，同时增大了湍动程度。特别是对于传热系数小的一侧采用翅片对提高传热系数更有效。 7. 提高传热系数K的措施有哪些？
传热系数K：与两流体的给热系数、污垢热阻、和管壁热阻有关。
d11d2bd21??Rs12??Rs2? K?1d1d1?dm?2原则上减少上式中任意一项分热阻，都能提高K值，但当分热阻的相互差别较大时，总热阻主要有其中较大的热阻控制，增加K值，应设法减小对K值影响较大的项，如污垢热阻较大时，应主要考虑如何防止或延缓垢层形成或垢层清洗，当a1和a2相近时，同时提高两流体的给热系数，当差别较大时，设法增加较小的a才能有效提高K值，加大流速，增加湍动程度，以减少层流底层的厚度，可以有效的提高无相变的流体的给热系数，从而达到提高K值的目的，如增加列管式换热器的管程数和折流板的数目，管内装入强化添加物等.
第7章 蒸发
一、选择题
1. 提高蒸发装置的真空度, 一定能取得的效果为 ① ①将增大加热器的传热温差；②将增大冷凝器的传热温差 ③将提高加热器的总传热系数；④会降低二次蒸气流动的阻力损失 2. 采用多效蒸发的目的在于 ③
①提高完成液的浓度；②提高蒸发器的生产能力
③提高生蒸气的利用率（节省生蒸汽的用量，节能）；④提高完成液的产量
3. 下列关于并流加料多效蒸发装置的各效总传热系数(K1 ,K2，K3 … ) 以及各效蒸发量(W1, W2，W3 … ) 相对大小的判断中正确的是 ① ①K1> K2> K3……, W1
4. 在常压单效蒸发器中蒸发某种盐溶液。已测知该盐溶液在常压下因蒸气压降低引起的沸点升高为 12 ℃ , 液柱静压引起的平均沸点升高为 4 ℃ , 请据下表选定该蒸发操作至少得用 ③
饱和水蒸气绝对压强 饱和水蒸气的温度/℃ ①2.5；②2；③1.5；④1
5. 有一四效蒸发装置 , 冷料液从第三效加入 , 继而经第四效 , 第二效后再经第一效蒸发得完成液 , 可断定自蒸发现象将在出现④
①第一效；②第二效；③第三效；④第四效
1.5 115 2 120 2.5 128 3 132 3.5 138 表压的生蒸气