题目
一套管换热器,环隙为120°C蒸汽冷凝,管内空气从 20°C被加热到50°C,则管壁温度应接近于()。A. 35°CB. 120°CC. 77. 5°CD. 50°C
一套管换热器,环隙为120°C蒸汽冷凝,管内空气从 20°C被加热到50°C,则管壁温度应接近于()。
A. 35°C
B. 120°C
C. 77. 5°C
D. 50°C
题目解答
答案
B. 120°C
解析
考查要点:本题主要考查套管换热器中管壁温度的确定,需结合蒸汽冷凝特性和两侧流体的换热特点进行分析。
解题核心思路:
- 蒸汽冷凝的温度特性:蒸汽在冷凝过程中温度保持恒定(相变过程),环隙侧温度始终为120°C。
- 管内空气的加热过程:空气从20°C升至50°C,说明管内侧温度梯度存在,但管壁温度受蒸汽侧高温影响更大。
- 换热系数差异:蒸汽冷凝的对流换热系数远高于空气的对流换热系数,导致管壁温度更接近蒸汽侧温度。
破题关键点:明确蒸汽冷凝温度恒定和两侧换热系数差异,判断管壁温度主要受高温蒸汽侧控制。
步骤分析
- 蒸汽侧分析:环隙中的120°C蒸汽冷凝时,温度保持120°C不变(相变过程)。
- 空气侧分析:管内空气被加热,温度从20°C升至50°C,说明管内侧存在温度梯度。
- 管壁温度决定因素:
- 蒸汽侧换热系数高,换热阻力小,管壁温度更接近蒸汽侧温度(120°C)。
- 空气侧换热系数低,温度梯度主要分布在空气侧,但管壁温度仍由高温侧主导。
结论:管壁温度接近蒸汽侧温度,即120°C。