化工原理傳熱習題(文件)
【正文】 不利，從而起到了保溫的作用。 28．換熱器的殼程為什么要安裝擋板? 可以提高殼程流體的湍動程度，增強傳熱效果。 四、計算1. 一臥式列管冷凝器，鋼質(zhì)換熱管長為3m，直徑為f252mm。已測得：蒸氣冷凝傳熱系數(shù)a0=800W/(m2 兩流體交換的熱量為： 又 ， ，則 單管內(nèi)水的流量為：每程所需管子數(shù)為：取每程管子數(shù)為20， 則每程所能提供的傳熱外表面積為： (2) 換熱管的總根數(shù)；由所需的總傳熱面積可求取換熱管的總根數(shù)。(1) 在測試中，維持以上溫度條件不變，發(fā)現(xiàn)蒸汽凝液流量，在清洗前后之比為1：2。解：(1) a 垢層是主要控制熱阻，其次是垢層對液體的給熱過程，因傳熱過程的傳熱量取決于熱阻大的一方。假設(shè)垢層熱阻的增加，使其換熱量減少一半，（換熱量再減少即不能操作），這時蒸汽的溫度提高到160℃即可滿足要求。5. 流量為2000kg/h的某氣體在列管式換熱器的管程流過，溫度由150℃降至80℃；殼程冷卻用水，進口溫度為15℃，出口溫度為65℃，與氣體作逆流流動，兩者均處于湍流。苯的流量為4000kg/h，(kg℃/W，忽略管壁熱阻、換熱管外側(cè)污垢熱阻及熱損失。（a） 將管子加長， 由（1）式得 （b） 提高加熱蒸氣壓強（溫度） 解得 7. 一廢熱鍋爐，由f252鍋爐鋼管組成，管外為水沸騰，溫度為227℃，管內(nèi)走合成轉(zhuǎn)化氣，溫度由575℃下降到472℃。K，若忽略污垢熱阻，試求：(1)以內(nèi)壁面為基準的總傳熱系數(shù)Ki。解：（1）Ki 所以 （2）q （3）管內(nèi)壁溫度TW 及 管外壁溫度Ti 因為 由上述方程可解出 ， （4）由計算結(jié)果可知，鋼管的內(nèi)外壁溫度接近水側(cè)沸騰的溫度，即接近于熱阻小的一側(cè)流體的溫度。由題意知，流速改變前： （1） 流速改變后： （2） 流速改變前 流速改變后 350K 350K 350K 350K 290K 295K 290K 則 又 （3）因物性參數(shù)不變，則： （4）（1）/（2），并將各參數(shù)帶入，可得： 9 現(xiàn)有一逆流冷卻器，用冷水冷卻油，使油溫從420K降到370K，水進口溫度為285K，出口溫度為310K。經(jīng)核算，該換熱器的傳熱系數(shù)，現(xiàn)生產(chǎn)需要氣體出口溫度更低，有人提出將一結(jié)構(gòu)及大小與已用一臺完全一樣的換熱器并聯(lián)使用，氣體量與原一臺時相同，只是分成相等的兩股送入，冷卻水進出每個換熱器的溫度仍與原來的一樣。加熱劑為127℃的飽和蒸汽。另一種解法：由傳熱方程式求得完成傳熱任務(wù)所需要的傳熱面積為： 同上，換熱器的熱負荷 ，故 該庫存換熱器所提供的傳熱面積的傳熱面積為： 因為 所以 庫存的換熱器能夠完成傳熱任務(wù)。19。冷水在管內(nèi)湍流流動，給熱系數(shù)，熱氣在環(huán)隙中湍流流動，給熱系數(shù)。試問庫存的換熱器能否滿足傳熱任務(wù)？ 操作條件下，NaOH溶液的物性參數(shù)為鋼的導(dǎo)熱系數(shù)污垢熱阻總和 解：對庫存換熱器進行傳熱能力核算 其中 蒸汽冷凝宜走殼程，NaOH水溶液走管程。解：一臺換熱器情況： 所以 又因 氣體放出的熱量與冷卻水得到的熱量相等，所以： 即 （1）（1） 兩臺相同換熱器并聯(lián)使用 由于管間為水，管內(nèi)為氣體， 故有 氣膜控制又
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