题目
有一台传热面积为12m2的氨蒸发器。氨液的蒸发温度为0℃,被冷却水的进口温度为9.7℃、出口温度为5℃,已知蒸发器的传热量为6900W。试计算:该蒸发器的总传热系数
有一台传热面积为12m2的氨蒸发器。氨液的蒸发温度为0℃,被冷却水的进口温度为9.7℃、出口温度为5℃,已知蒸发器的传热量为6900W。试计算:该蒸发器的总传热系数
题目解答
答案
解析
本题考查蒸发器蒸发器总传热系数的计算,解题思路是先根据已知条件求出对数平均温差,再利用传热量、传热面积和对数平均温差的关系计算总传热系数。
- 计算对数平均温差:
- 首先明确对数平均温差的计算公式为\\($\Delta t_m=\frac{\Delta t_{max}-\Delta t_{min}}{\ln\frac{\Delta t_{max}}{\Delta t_{min}}}$“,其中$\Delta t_{max}$和$\Delta t_{min}$分别是热流体和冷流体进出口温度差中的最大值和最小值。
- 已知氨液蒸发温度$T = 0^{\circ}C$,冷却水进口温度$t_1 = 9.7^{\circ}C$,出口温度$t_2 = 5^{\circ}C$。
- 计算$\Delta t_{max}$和$\Delta t_{min}$:
- $\Delta t_{max{max}=t_1 - T=9.7 - 0 = 9.7^{\circ}C$
- $\Delta t_{min}=t_2 - T=5 - 0 = 5^{\circ}C$
- 将$\Delta t_{max}= 9.7^{\circ}C$和$\Delta t_{min}= 5^{\circ}C$代入对数平均温差公式:
$\Delta t_m=\frac{\Delta t_{max}-\Delta t_{min}}{\ln\frac{\Delta t_{max}}{\Delta t_{min}}=\frac{9.7 - 5}{\ln\frac{9.7}{5}}$
$=\frac{4.7}{\ln1.74 - 1.61}=\frac{4.7}{0.13}\approx7.09^{\circ}C$
- 计算总传热系数:
- 总传热系数$K$的计算公式为$K=\frac{Q}{A\Delta t_m}$,其中$Q$是传热量,$A$是传热面积,$\Delta t_m$是对数平均温差。
- 已知$Q = 6900W$,$A = 12m^{2}$,$\Delta t_m\approx7.09^{\circ}C$,代入公式可得:
$\(K=\frac{Q}{A\Delta t_m}=\frac{6900}{12\times7.09}$
$\(=\frac{6900}{85.08}\approx81.1W/(m^{2}\cdot K)$