一定流量的空气用列管式换热器从10℃加热到90℃,空气在管内成湍流流动,管外为饱和蒸气冷凝加热。现
第1题
外冷凝。现因生产要求空气流量增加20%,而空气的进、出口温度不变。试问应采取什么措施才能完成任务。作出定量计算。假设管壁和污垢热阻均可忽略。
第2题
第3题
现有一列管式换热器,列管为φ25mm×2.5mm的钢管,外表面积是50m2,现在用120℃的饱和水蒸气将油(湍流)从30℃加热到80℃,蒸汽的冷凝膜传热系数α=1.2×104W/(m2.K),油的平均比热容是2.0×103J/(kg.K),油的流量是2×104kg/h,试问:当油的处理量加大一倍的时候,油的出口温度是多少?(钢管的导热系数是45W/(m2.K))
第4题
第5题
120℃饱和水蒸气将空气从20℃加热至80℃,空气流量1.20×104kg/h。现有单程列管换热器,25mm×2.5mm钢管300根,管长3m,α0=104W/(m2·℃),污垢及管壁热阻不计。问此换热器能否满足要求。
第6题
计算说明该换热器是否合用?
第7题
某列管式换热器由多根φ25×2.5mm的钢管组成,将流量为15吨/小时的苯由20℃加热到55℃,苯在管中流速为0.5m/s,加热剂为130℃的饱和水蒸气在管外冷凝,其汽化潜热为2178kJ/kg,苯的比热容cp=1.76kJ(kg·K),密度ρ=858kg/m3,粘度μ=0.52×10-3Pa·s,热导率λ=0.148W/(m·K),热损失、管壁及污垢热阻均忽略不计,蒸汽冷凝的α=104W(m2·K),试求:
第8题
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。
第9题
有一列管换热器,用饱和水蒸汽(温度为120℃)将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20℃加热到80℃,该换热器的平均传热温度差Δtm为()。
A.-60/ln2.5
B.60/ln2.5
C.120/ln5
第10题
某单壳程单管程列管换热器,用1.8×105Pa饱和水蒸气加热空气,水蒸气走壳程,其给热系数为105W/(m·℃),空气走管内,进口温度20℃,要求出口温度达110℃,空气在管内流速为10m/s。管子规格为25mm×2.5mm的钢管,管数共269根。试求换热器的管长。若将该换热器改为单壳程双管程,总管数减至254根。水蒸气温度不变,空气的质量流量及进口温度不变,设各物性数据不变,换热器的管长亦不变,试求空气的出口温度。
第11题
在套管换热器中,一定流量的水在内管流动,温度从25℃升高到75℃,并测得内管水侧的对流传热系数为2000 W/(m2·℃)。若相同体积流量的油品通过该换热器的内管而被加热,试求此时内管内油侧对流传热系数。假设两种情况下流体呈湍流流动。已知定性温度下流体物性如下:
ρ,kg/m3μ,Pa·s cp,kJ/(kg·℃) λ,W/(m·℃)
水 1000 0.54×10-34.17 0.65
油品 810 5.1×10-32.01 0.15