有一钢制套管式换热器,质量流量为2000kg/h的苯在内管中,从80cC冷却到50℃,冷却水在隙中从15℃升到3
在一套管式换热器中,内管为180×10mm的钢管,内管中热水被冷却,热水流量为2000kg/h,进口温度80℃,出口温度50℃,环隙中冷却水进口温度为20℃,出口温度40℃,
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);
一套管换热器,内管尺寸为φ13×1.5mm,长1.25m,空气流经内管,温度由100℃冷却到30℃。水流经环隙,流速较低,温度由10℃上升到20℃,逆流操作。用孔板流量计测量空气的流量压差为100mmH2O,空气的物性数据及流量计算式如下:cp=1005(J/(kg·K))μ=1.725×10-5(Pa•S)λ=0.02432+7.7×10-5t(W/(m·K))W1=2.329×10-4Δg0.4688(kg/S)式中:Δg--mmH2Ot--℃
试计算:
问题一、总传热系数K;(以外表面为计算基准)
问题二、空气对管壁的对流给热系数α。
A.总传热系数和换负荷都可能获得明显提高
B.总传热系数不会获得明显提高,热负荷可能获得明显提高
C.总传热系数可能获得明显提高,热负荷不会获得明显提高
D.总传热系数和换负荷都不能获得明显提高
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。