在由118根 varphi 25' 2.5 , (mm)，长为3 , (m)的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽冷凝加热空气，空气走管程。已知加热蒸汽的温度为100^circ (C)，空气的流量为7200 , (kg/h)，空气的进、出口温度分别20^circ (C)和60^circ (C)，操作条件下的空气比热为1.005 , (kJ/(kg) times (℃))，空气的对流给热系数为50 , (W/(m)^2 times (℃))，蒸汽冷凝给热系数为10000 , (W/(m)^2 times (℃))，假定管壁热阻、垢层热阻可忽略不计。试求：(1) 加热空气需要吸收的热量Q为多少？(6分)(2) 热、冷流体的平均温差triangle t_(m)。(6分)(3) 以管子外表面为基准的总传热系数K为多少？(6分)(4) 此换热器能否完成生产任务？(2分)

1. 根据热量平衡，$ Q = \dot{m} c_p (T_2 - T_1) = 2 \times 1.005 \times 40 = 80.4 \, \text{kW} $。 2. 平均温差 $ \Delta T_m = \frac{80 - 40}{\ln 2} \approx 57.7^\circ\text{C} $。 3. 总传热系数 $ K = \left( \frac{1}{10000} + \frac{0.0125}{50 \times 0.01} \right)^{-1} \approx 39.8 \, \text{W/(m}^2\cdot\text{°C)} $。 4. 传热面积 $ A = 118 \times \pi \times 0.025 \times 3 \approx 27.8 \, \text{m}^2 $。 5. 计算传热量 $ Q = K A \Delta T_m = 39.8 \times 27.8 \times 57.7 \approx 63.8 \, \text{kW} < 80.4 \, \text{kW} $。 结论：该换热器无法完成生产任务。 答案： 1. $ Q = 80.4 \, \text{kW} $。 2. $ \Delta T_m \approx 57.7^\circ\text{C} $。 3. $ K \approx 39.8 \, \text{W/(m}^2\cdot\text{°C)} $。 4. 不能完成生产任务。