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一单程列管式换热器，由直径为Φ20 mm×3 mm的钢管束组成。苯在换热器的管内流动，流量为1.85 kg/s，由83℃冷却到57℃，冷却水在管间和苯呈逆流流动，进口水温为20℃，出口不超过30℃。已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为1.50 kW/(m2·℃)和0.65 kW/(m2·℃)，污垢热阻和换热器的热损失可忽略，求换热器的传热面积（m2）。苯的平均比热为1.75 kJ/(kg·℃)，管壁材料的导热系数为40 kW/(m2·℃)。

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现有一列管换热器，内有φ25 mm×2.5 mm的钢管300根，管的有效长度为2 m。要求将8000 kg/h的空气于管程有20℃加热到85℃，采用130℃的饱和蒸汽于壳程冷凝加热，冷凝液在饱和温度下排出。蒸汽冷凝的传热系数为104 W/(m2·℃)，空气的对流传热系数为85 W/(m2·℃)，管壁及两侧污垢热阻均可忽略，且不计热损失。空气在平均温度下的比热为1 kJ/(kg·℃)。试求：①换热器的总传热系数[W/(m2·℃)]。②通过计算说明该换热器能否满足要求。

在并流换热器中，用水冷却油。水的进、出口温度分别为15℃和25℃，油的进、出口温度分别为130℃和90℃。现因生产任务要求油的出口温度降至70℃，设油和水的流量、进口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1 m，求将此换热器的管长增加多少米才能满足要求。换热器的热损失可忽略；总换热系数保持不变。

某套管换热器内管为φ30 mm×3 mm铜管，外管为φ50 mm×4 mm钢管，长3.5 m，管间通100℃饱和水蒸气加热管内空气（两流体呈逆流流动状态），使空气温度由30℃加热至80℃，已知空气流量为35 kg/h，周围环境温度为20℃。试求空气侧对流给热系数 [W/(m2·℃)]。空气定压比热容取1.005×103 J/kg。

用一套管换热器将1900 kg/h的甲苯饱和蒸气（110℃）冷凝为饱和液体，甲苯的气化热为363 kJ/kg。冷却水于20℃及4800 kg/h的流量进入套管内管（内径50 mm）作强制湍流流动，其传热系数为1400 W/(m2·K）。水的比热可取为4.19 kJ/(kg·℃)，假设甲苯侧热阻和管壁热阻远小于水侧热阻。求：①冷却水的出口温度（℃）；②套管管长（m）。