现有一单程列管式换热器,管子尺寸φ25 mm×2.5 mm,管长为3.0 m,共40根,拟用来将1.7×104kg/h的苯
计算说明该换热器是否合用?
用一传热面积为3m2由φ25×2.5mm的管子组成的单程列管式换热器,用初温为10℃的水将机油由200℃冷却至 100℃,水走管内,油走管间。已知水和机油的质量流量分别为1000kg/h和1200kg/h,其比热分别为4.18kJ/(kg.K)和2.0kJ/(kg.K); 水侧和油侧的对流传热系数分别为2000W/(m2.K)和250W/(m2.K),两流体呈逆流流动,忽略管壁和污垢热阻。(1)计算说明该换热 器是否合用?(2)夏天当水的初温达到30℃,而油的流量及冷却程度不变时,该换热器是否合用?(假设传热系数不变)
质量流量为7000kg·h-1的常压空气,要求将其由20℃加热到85℃,选用108℃的饱和蒸汽作加热介质。若水蒸气的对流传热系数为1×104W·(m2·K)-1,空气在平均温度下的物性数据如下:
比热容为1kJ·(kg·K)-1,导热系数为2.85×10-2Q(m·K)-1
粘度为1.98×10-1Pa·s,普兰特准数为0.7。
现有一单程列管式换热器,装有Φ25mm×2.5mm钢管200根,长2m,此换热器能否完成上述传热任务?
现有一传热面积为3m2、由φ25mm×2.5mm的管子组成的列管式换热器,拟用初温为30℃的水将某液体由200℃冷却到100℃,水走管内。已知水和液体的比定压热容分别为4.18kJ/(kg·K)和2.0kJ/(kg·K),冷侧和热侧的对流传热系数分别为2000W/(m2·K)和250W/(m2·K)。当水和液体的质量流量分别为1000kg/h和1200kg/h时,通过计算说明该换热器是否满足要求;若不满足,试定性分析可通过什么方法解决(两流体呈逆向流动,忽略管壁热阻和污垢热阻)?
有一列管式换热器,管程中通过冷却水以冷凝壳程中通入的有机物蒸气根据实际需要,现准备将该换热器管程由单程改为双程。流经物料的流量和进口温度均不变,下列各种现象中,哪一种不会发生?()
A.管程中水的流速增大
B.冷却水的出口温度降低
C.换热器的总传热系数K增加
D.壳程中冷凝下来的有机物出口温度降低
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。
试求下列换热器的管间隙空间的当量直径:(1)如习题29附图(1)所示,套管式换热器外管为φ19mm×9mm,内管为φ114mm×4mm;(2)如习题29附图(2)所示,列管式换热器外壳内径为500mm,列管为φ5mm×2mm的管子174根。
现要将某液体从140℃冷却至40℃,液体处理量为7000kg·h-1,比热为2.3kJ·kg-1·K-1。用河水作冷却剂,河水进口温度为20℃,出口温度30℃,采用逆流操作。若传热系数K0=700W·m-2·K-1,忽略热损失,试求:
(1) 冷却水的耗用量为多少m3·h-1?(水的比热为4.18kJ·kg-1·K-1,密度1000kg·m-3)
(2) 现仓库有一台单程列管式换热器,内有φ19×2mm的钢管60根,管长3m,试核算该换热器可否满足上述工艺要求?