某長(zhǎng)用套管換熱器每小時(shí)冷凝甲苯蒸汽1000kg，冷凝溫度110℃，冷凝潛熱為363kJ/kg，冷凝膜系數(shù)α₀=10000w/m².℃，冷卻水溫16℃，以2500kg/hr的流量進(jìn)入內(nèi)管內(nèi)（內(nèi)徑50mm），作湍流流動(dòng)，膜系數(shù)α₁=2160w/m².℃，水的比熱取為4.19kJ/kg℃，忽略壁阻及污垢熱阻。 試求:
1）冷卻水出口溫度及管長(zhǎng)；
2）如在夏季，冷卻水入口溫度將升至25℃，使換熱器傳熱能力下降，為此建議將水流量增加一倍，那么，該換熱器的傳熱能力能否增加？定量地說(shuō)明。

有一套管換熱器，內(nèi)管為φ54×2mm，外管為φ116×4mm的鋼管?，F(xiàn)用120℃的飽和水蒸氣加熱苯，使苯由50℃加熱至80℃，苯在內(nèi)管中以4000kg/h的流量流動(dòng)，試求：
（1）加熱蒸汽消耗量； 
（2）所需套管的有效長(zhǎng)度； 
（3）由于某種原因，加熱蒸汽的溫度降為110℃，苯的出口溫度將變?yōu)槎嗌?？（假設(shè)α苯不變，在50--80℃范圍內(nèi)，苯的物性為c_p=1.86KJ/kg.℃，μ=3.9×10^-4Pa.s,λ=0.145w/m.℃,ρ=880kg/m³，鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45w/m.℃，120℃時(shí)水蒸氣冷凝潛熱r=2205KJ/kg，蒸汽側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)α_汽=10000w/m.℃，壁兩側(cè)垢層熱阻及換熱器損失均可忽略，加熱蒸汽冷凝液在飽和溫度下排出。）

某廠用兩臺(tái)結(jié)構(gòu)完全相同的單程列管換熱器（由44根φ25×2.5mm、長(zhǎng)2m的管子構(gòu)成），按并聯(lián)方式預(yù)熱某種料液。122℃飽和蒸汽在兩換熱器管外加熱，料液以等流量在兩換熱器管內(nèi)流過(guò)。料液的比熱為4.01KJ/kg.℃，密度為1000Kg/m³，當(dāng)料液總量為1.56×10^-2m³/s時(shí)（料液在管內(nèi)呈湍流流動(dòng)）料液由22℃被加熱到102℃，若蒸汽冷凝傳熱膜系數(shù)為8KW/m².℃，管壁及污垢熱阻均可忽略不計(jì)。 
試問(wèn)：（1）料液對(duì)流傳熱膜系數(shù)為多少？ 
（2）料液總量與加熱條件不變，將兩臺(tái)換熱器由并聯(lián)該為串聯(lián)使用，料液能否由22℃加熱到112℃。 
（3）兩臺(tái)換熱器由并聯(lián)該為串聯(lián)后，總流量不變的情況下，流經(jīng)換熱器的壓力降將增加多少倍（湍流時(shí)可按λ=0.3164/R_e^0.25考慮）。

有一傳熱實(shí)驗(yàn)，在套管換熱器中用飽和水蒸氣加熱空氣，空氣走內(nèi)管，蒸汽在環(huán)隙冷凝。已知α_i<<α₀，兩側(cè)均無(wú)垢，內(nèi)管為φ30×2mm，長(zhǎng)2m的紫銅管。今測(cè)得：空氣：進(jìn)口溫度：20℃ ,出口溫度70℃,流量：30m³/hr（進(jìn)口狀態(tài)之值）,粘度：1.94×10^-5pa.s（45℃下）;蒸汽：溫度：110℃ （冷凝潛熱：2250KJ/kg）,冷凝量：0.85Kg/hr （1）試求該套管換熱器向大氣散失的熱量占蒸汽放出熱量的百分?jǐn)?shù)。
（2）估計(jì)管內(nèi)空氣的傳熱膜系（w/m².℃） 
（3）如空氣進(jìn)口溫度不變，流量增到36m³/hr（進(jìn)口狀態(tài)），為了維持其出口溫度仍為70℃，需要調(diào)節(jié)蒸汽壓力，問(wèn)此時(shí)蒸汽溫度應(yīng)為多少，方可滿足要求？ 
注：①在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，空氣的比熱變化很小，可取c_p=1.005KJ/kg℃
②空氣可視為理想氣體，操作壓力可取為760mmHg，分子量為29。