换热器复习题3480.pdf

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1、换热器复习题一、选择题1、高压容器的设计压力范围 P 为：（）（a）P10 MPa(b)1.6P10 MPa(c)10P100 MPa(d)P1002、容器标准化的基本参数有：（）(a)压力 Pa(b)公称直径 DN(c)内径(d)外径3、为了防止管子与管板连接处产生不同程度的泄漏，应采用哪一种管板：（）（a）平管板(b)薄管板(c)椭圆管板(d)双管板4、下列哪一种换热器在温差较大时可能需要设置温差补偿装置？（）(a)填料函式换热器(b)浮头式换热器（c）固定管板式换热器5、管壳式换热器属于下列哪种类型的换热器？（）（a）混合式换热器(b)间壁式换热器(c)蓄热式换热器(d)板面式换热器6、

2、U 形管换热器的公称长度是指：（）(a)U 形管的抻开长度(b)U 形管的直管段长度(c)壳体的长度(d)换热器的总长度7、换热管规格的书写方法为（）（a）内径壁厚(b)外径壁厚(c)内径壁厚长(d)外径壁厚长8、有某型号为：2.5980020041.625BEM I-的换热器，其中的 200 为（）（a）公称换热面积(b)换热器的公称长度(c)换热器公称直径(d)管程压力为 1000Kg/m29、折流板间距应根据壳程介质的流量、粘度确定。中间的折流板则尽量等距布置，一般最小间距不小于圆筒内直径的（）。(a)三分之一(b)四分之一(c)五分之一(d)六分之一10、冷热两流体的对流给热系数 h

3、相差较大时，提高总传热系数K 值的措施是()(a)提高小的 h 值；(b)提高大的 h 值；(c)两个都同等程度提高；(d)提高大的 h 值，同时降低小的 h 值。11、顺流式换热器的热流体进出口温度分别为 100和 70，冷流体进出口温度分别为20和 40，则其对数平均温差等于（）A60.98B50.98C44.98D40.9812、高温换热器采用下述哪种布置方式更安全？（）A逆流 B顺流和逆流均可C无法确定 D顺流13、为了达到降低壁温的目的，肋片应装在（）A热流体一侧 B换热系数较大一侧C冷流体一侧 D换热系数较小一侧14、有折流挡板存在时，壳程流体的流动方向不断改变，Re=（），即可达

4、到湍流。(a)2300；(b)104；(c)100；(d)105。15、某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为 90和 50,冷流体的进 出 口 温 度 为 20 和 40 ,此 时 传 热 平 均 温 度 差 t=_.16、列管换热器管程常用流速范围为：一般液体(A),气体(C)。A.0.53m.sB.315m.sC.530m.s17、进出口温度分别为 85和 40的热流体对进口温度为 20的冷流体进行加热，规定冷流体出口温度不超过 40，则必须采用_操作。18、冷热两流体的对流给热系数 h 相差较大时，提高总传热系数K 值的措施是A.提高小的 h 值；B.提高大的 h 值；C.两

5、个都同等程度提高；D.提高大的 h 值，同时降低小的 h 值。19、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理。A.提高蒸汽速度；B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；C.提高空气流速；D.将蒸汽流速和空气流速都提高。20、低压容器的设计压力范围 P 为：（）（a）P10 MPa(b)1.6P10 MPa(c)10P100 MPa(d)P10021、容器标准化的基本参数有：（）(a)公称压力 PN(b)公称直径 DN(c)内径(d)外径22、管板密封面凸肩高一般为：（）（a）13mm(b)79mm(c)不定(d)34mm23、管程介质和壳程介质不允许相混时，不可采用（）结构的换热器。（

6、a）浮头(b)固定管板(c)U 形管(d)其他24、换热器选型时首先要考虑的因素是（）(a)安全性(b)经济性(c)实用性(d)节能性25、中压容器的设计压力范围 P 为：（）（a）P10 MPa(b)1.6P10 MPa(c)10P100 MPa(d)根据容器的型式而定26、换热管常见的排列方式有正三角形、转角正三角形、正方形、转角正方形等排列方式，采用正三角形排列时，相邻两管间距 S 应满足（）。(a)Sd0(b)S1.25d0(c)S2d0(d)S1.5d027、对于用钢板卷制的圆柱形筒体，其公称直径是指：（）（a）内径(b)外径(c)中径(d)介于内径和外径中间的某一值28、对流换热强

7、化传热机理是（）（a）改变流体的热物性(b)增加流速(c)破坏或减小边界层(d)改变流体压力 29、换热管规格的书写方法为（）（b）内径壁厚(b)外径壁厚(c)内径壁厚长(d)外径壁厚长30、请根据给定条件，选择一种形式的换热器。高温高压介质且温差较大，壳程介质为有毒的易挥发性物质，对壳程需要进行清洗。（）(a)固定管板式换热器(b)填料函式换热器(c)U 形管式换热器(d)浮头式换热器31、蒸汽冷凝时的热阻。A.决定于汽膜厚度；B.决定于液膜厚度；C.决定于汽膜和液膜厚度；D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响。32、二、填空题（18 分）1、管壳式换热器的主要元件有：、等。2、管壳式换

8、热器的设计主要包括：、和五大部分内容。3、管壳式换热器传热计算是根据及来进行计算的。4、定性温度是指在传热计算中用于确定流体物性参数的温度，有时也用于确定流体的温差。常被用作定性温度的有、等567、根据压力等级、介质毒性危害程度以及生产中的作用，压力容器可分为、类。8、管壳式换热器根据其结构的不同可分为、等。9、标出下图中各部件的名称：10、管壳式换热器的主要组合部件、11、连接要求良好的（密封性）和足够的紧固（强度）。12、折流板的作用、13、强化传热手段、14、换热器的选型就是根据换热器的、与等综合因素来选择一种相对合理的换热器形式。15、提高传热系数 K 值的途径有、和。16、用 20冷

9、却水冷却 90油品，冷、热流体的出口温度分别为 40和 70。若为并流换热，其平均温差为_；若为逆流换热，则其平均温差为_。某列管换热器由单管程隔为双管程后，其管程流速_，对流给热系数_。（增大；减少；不变）17、换热管两端与管板相连，管板与壳体及管箱相连。这样就把换热器分为两大部分空间，其中换热管内及与其相贯通的部分称为_ _，而换热管外及与其相贯通的部分称为_ _。18、按压力容器在生产工艺过程中的作用原理,可以将压力容器分为：、。19、压力容器按监察要求可分为：、和。20、换热管管长 L 与壳体直径 D 之比 L/D 应在之间为宜21、进出口温度分别为 85和 40的热流体对进口温度为

10、20的冷流体进行加热，规定冷流体出口温度不超过 40，则必须采用操作。22、折流板一般弓形缺口高度与壳体内径之比为，常采用和两种。23、一般折流板间距为壳体内径的 0.21.0 倍，且不小于 mm，我国系列标准中采用的间距为：固定管板式有、和 mm 三种；浮头式有、和 mm五种。24、换热管径越小换热器越紧凑、越便宜。但是管径越小换热器的压降将增加，为了满足允许的压降，一般推荐选用 mm 的管子。对于宜结垢的物料，为了清洗方便，采用外径为 mm 的管子。25、管束与管板的连接接头分为三种方式、和三种。26、确定壳体及管板厚度是一般包括：、和。是指按各章公式计算得到的厚度；是指计算厚度与腐蚀裕量

11、之和；指加上后向上圆整至钢材标准规格厚度。标注在图样上的厚度为；指名义厚度减去腐蚀裕量和钢板厚度负偏差。三、是非题（1、管程数是指换热管的根数，一般为奇数。（）2、法兰的公称直径是指法兰的外径。（）、3、换热器选型时首先要考虑的因素是安全性。（）4、换热器换热管的长度越大，单位传热面积材料消耗量越低，这样可降低制造成本。所以换热管越长越好。（）5、在组装换热管时，换热管应与管板和折流板相焊在一起。（）6、无缝钢管的公称直径指钢管内径。（）7、U 形管换热器的工程长度为 U 形换热管的实际长度。（）8、管程介质和壳程介质不允许相混时，可采用浮头结构的换热器。（）9、根据温度校正系数不小于 0.8

12、 的原则，确定管程数或壳程数。（）对 p1910、经常清洗管子外表面上的污垢时，多用正三角形排列或转角正三角形排列。（）11、管程数是指换热管的根数，一般为奇数。（）12、法兰的公称直径是指法兰的外径。（）13、换热器选型时首先要考虑的因素是安全性。（）14、有某型号为：2.5980020041.625BEM I-的换热器，其中的 25 表示换热面积。（）15、在组装换热管时，换热管应与管板和折流板相焊在一起。（）四、问答题（25 分）1、加大扰动以强化换热的基本理论是什么？目前采用较多的方法有哪些？2、为什么采用小管径换热管可以强化传热？试用充分发展湍流公式 Nu f=0.023Re f 0

13、.8Pr f 0.4 解释之。3、强化对流换热的根本原理和着眼点是什么？4、管壳式换热器根据其结构的不同，可以分为哪几类换热器？5、换热器的强度、刚度和稳定性计算包括哪些内容？6、对壳管式换热器来说，两种流体在下列情况下，何种走管内，何种走管外？7、生产中什么情况用并流？为什么？8、管程壳程介质的流速确定对换热器的设计具有重要的意义。确定流体流速主要考虑几方面的因素：9、管子与管板的连接次序你认为是先胀接还是先焊接？10、试对对流换热强化传热的意义、原理、途径、方法等方面作一简短小结。11、强化对流换热的根本原理和着眼点是什么？12、为强化一台冷油器的传热，有人用提高冷却水流速的办法，但发现效

14、果并不显著 c 试分析原因。13、有一台钢管换热器，热水在管内流动，空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。有人提出，为提高冷却效果，采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。请你评价这一方案的合理性。15、为什么要对换热器的管程和壳程进行分程？、16、生产中，什么情况用并流？17、热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后，两管内产生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大?为什么?18、管程壳程介质的流速确定对换热器的设计具有重要的意义。确定流体流速主要考虑以下三方面的因素：np i i i C u d d h?=8.

15、0023.019、管子与管板的连接次序你认为是先胀接还是先焊接？P8720、换热管与管板有哪几种连接方式？各有什么特点？21、折流杆和折流板相比有哪些优点？22、分程隔板槽的布置分程原则各程换热管数应大致相等；相邻程间平均壁温差一般不应超过 28；各程间的密封长度应最短；分程隔板的形状应简单。分层数量均为偶数19、换热管布置原则:无论哪种排列都必须在管束周围的弓形空间尽可能多布管传热面积，且可防壳程流体短路20、换热器常用什么材料制造？对腐蚀性介质，可选用什么材料换热器？22、管壳式换热器的强度计算应包括哪两部分？为什么？23、管壳式换热器设计与选型步骤五、计算题（27 分）1、用一换热器加热

16、原油，原油在管外流动，进口温度为 120，出口温度为 160。机油在管内流动，进口温度为 245，出口温度为 175。试分别计算顺流与逆流所需要的传热面相差多少？（1=10，2、空气以 u=1m/s 的速度在宽 1m，长 1.5m 的薄板上下两面纵向流过，主流温度 tt=50需供给多少热量？(12 分)问要保持板面温度w空气温度 t（W/m）(m2/s)Pr 20 2.5910-215.0610-40.70330 2.6710-2 1610-40.70140 2.7610-216.9610-40.6993、现用一列管式换热器加热某流体，该流体在管外流动，进口温度为 100,出口温度为 160；

17、某反应物在管内流动，进口温度为 250，出口温度为 180。试分别计算并流与逆流时的平均温度差。4、在一钢制套管式换热器中，用冷却水将 1kg/s 的苯有 65冷却至 15 ，冷却水在25mm 2.5mm 的内管中逆流流动，其进出口温度为 10 和 45 。已知苯和水的对流传热系数分别为 0.82 103 W/(m 2 K)，在定性温度下水和苯的比热容分别为 4.18 103J/(m K)和 1.88 103J/(m K)，钢材导热系数为 45W/(m K)，又两侧的污垢热阻可忽略不计。试求 1）冷却水消耗量；2）所需的总管长。5、炼油厂拟用一列管式热交换器，通过回收某油品的热量以加热原油，油

18、品流经管程，已知油品的流量为 13kg/s,起初始温度为 195，原油的流量为 23kg/s,温度由 54加热至 115，查得平均温度下原油和油品的物性如下：试选择合适的列管换热器。11.图为热力发电厂发电工艺流程图，试写出图中序号的设备名称，并指出其中那些属于换热设备，并说明换热其两侧的工质及换热方式12.对于管壳式换热器下列情况何种介质走管程？为什么？（1）清洁与不清洁的；（2）腐蚀性大与小的（3）温度高与低的（4）压力大与小的（5）流量大与小的（6）黏度大比 热 导热系数密 度 粘 度 原油 1.98 0.136 795 0.00290油品2.200.1197120.00052由图查得0

19、.8，故选两台换热器串联，再查图得=0.94，0.9460.256.6m m t t?=?=?=与小的13.为强化一台冷油器的传热，有人用提高冷却水流速的办法，但发现效果并不显著，试分析原因。14.请写出下图序号 2、6、7、8、18 个代表什么零件，起什么作用？15 写出下面图中换热器名称，并说明图中序号所示部件的名称及作用。16.有一台钢管换热器，热水在管内流动，空气在管束间做多次折流横向冲刷管束以冷管内热水，有人提出，为提高冷却效果，采用管外加装肋片并将钢管换成铜管。请你评价这种方案的合理性。17.热水在两根相同的管内以相同流速流动，管外分别采用空气和水进行冷却。经过一段时间后，两管内产

20、生相同厚度的水垢。试问水垢的产生对采用空冷还是水冷的管道的传热系数影响较大？为什么？18.试回答换热管管间距是如何确定的？影响换热管管间距的因素有哪些？并叙述布管原则。19.折流板布置原则？20.简述管壳式换热器的研究进展。21.换热管与管板有哪几种连接方式？各有什么特点？采用胀焊连接时，请讨论应当先焊还是先胀的？22.生产中什么时候采用顺流？23.确定流体流速应考虑哪些方面？24.炼油厂拟用一列管式热交换器，通过回收某油品的热量以加热原油，油品流经管程，已知油品的流量为 13kg/s,起初始温度为 195，原油的流量为 23kg/s,温度由 54加热至 115，查得平均温度下原油和油品的物性

21、如下：试选择合适的列管换热器。比 热(kgK)导热系数 W/mK)密 度 kg/m 3 粘 度Ns/m 2 原油 1.980.136 795 0.00290油品2.200.119712 0.0005225.用增加壳体壁厚的方法来承受壳体中较大的温差应力可行吗？为什么？26.试对强换传热的意义、原理、途径、方法等方面作一篇简短的小结，并结合自己的见解给予评价。27.换热器基本参数包括那几项？流速和压降怎么合理决定？管程、壳程介质如何选定？28.管壳式换热器的强度计算应包括哪两部分？为什么？29.简述强化传热的原理，并按强化传热的原理阐述强化方法？30.简述引起换热器振动的原因、危害，并阐述防振的

22、方法。31.简述换热器的腐蚀与防护的方法32.叙述管壳式换热器设计与选型步骤5设计思考题（1）设计列管式换热器时，通常都应选用标准型号的换热器，为什么？（2）为什么在化工厂使用列管式换热最广泛？（3）在列管式换热器中，壳程有挡板和没有挡板时，其对流传热系数的计算方法有何不同？（4）说明列管式换热器的选型计算步骤？（5）在换热过程中，冷却剂的进出口温度是按什么原则确定的？（6）说明常用换热管的标准规格（批管径和管长）。（7）列管式换热器中，两流体的流动方向是如何确定的？比较其优缺点？6.部分设计问题指导（1）列管式换热器基本型式的选择（2）冷却剂的进出口温度的确定原则（3）流体流向的选择（4）流体流速的选择（5）管子的规格及排列方法（6）管程数和壳程数的确定（7）挡板的型式