16℃的盐水以3840kg/h的流率通过套管换热器的内管而被加热。内管为φ38×2.5mm的钢管,每段长6m。105℃的热水以4m3/h的流率在环隙内流过,而被冷却至48℃。两流体作逆流流动。热水对管壁的对流给热系数αo为5000W/(m2·℃),已知盐水物性(平均温度下)ρ=1200kg/m3,cp=3.3kJ/(kg·℃),μ=0.95×10–3Pa·s,λ=0.56W/(m·℃),管内外污垢热阻分别为Rs1=1/3788(m2·℃)/W,Rso=1/3846(m2·℃)/W。求盐水出口温度和所需套管的段数。忽略管壁热阻及热损失。(热水在平均温度下的cp=4.18kJ/(kg·℃),ρ=1000kg/m3)5.有一列管式换热器,装有φ25×2.5mm钢管300根,管长为2m。要求将质量流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃,选用108℃饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。若水蒸气的冷凝给热系数为1×104W/(m2·K),管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计,而且不计热损失。已知空气在平均温度下的物性常数为cp=1kJ/(kg·K),λ=2.85×10-2W/(m·K),μ=1.98×10-5(Pa·S),Pr=0.7.
试求:
问题一、空气在管内的对流给热系数;
问题二、求换热器的总传热系数(以管子外表面为基准);
问题三、通过计算说明该换器能否满足需要?
问题四、计算说明管壁温度接近于哪一侧的流体温度。
试求:问题一:总传热系数;
问题二:套管换热器的有效长度;
问题三:所需冷却水用量(水的比热取4.18kJ/kg.℃,忽略热损失);
问题一:冷却水用量;
问题二:计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。
在内管为φ180×10mm的套管换热器中,将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃,其平均比热为2&38kJ/(kg。K),环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热为4.174kJ/(kg。K),基于传热外面积的总传热系数K=2000W/(m2K),且保持不变。设热损失可以忽略。试求:(1)冷却水用量;(2)计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。
问题一:冷却水用量;
问题二:分别计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。
A.在相同进出口温度下,逆流比顺流平均温差大
B.顺流时冷流体的出口温度一定小于热流体的出口温度
C.逆流换热器高温部分集中换热器一端,对材料要求较高
D.交叉流、混合流的对数平均温差先按照顺流方式计算,然后予以温度修正
A . 逆流时,Δtm一定大于并流、错流或折流时的Δtm;
B . 采用逆流操作时可以节约热流体(或冷流体)的用量;
C . 采用逆流操作可以减少所需的传热面积;
D . 温度差校正系数φΔt的大小反映了流体流向接近逆流的程度。