有一单壳程双管程列管换热器,管外用120 C饱和蒸汽加热,干空气以12m/s的流速在管内流动,管径为φ38×2.5mm,总管数为200根,已知空气进口温度为26 ¡æ,要求出口温度为86 ¡æ,试求:该换热器的管长应为多少?(不计出口温度变化对物性影响,忽略热损失、污垢热阻及管壁热阻)。已知定性温度下空气的物性数据为l3=1.005l3,l3=1.07 kg/m3, l3= 0.0199 cP, l3= 0.0287W/(m·K),l3 =0.697。 (15分)
有一单壳程双管程列管换热器,管外用120 C饱和蒸汽加热,干空气以12m/s的流速在管内流动,管径为φ38×2.5mm,总管数为200根,已知空气进口温度为26 ¡æ,要求出口温度为86 ¡æ,试求:该换热器的管长应为多少?(不计出口温度变化对物性影响,忽略热损失、污垢热阻及管壁热阻)。
已知定性温度下空气的物性数据为
=1.005
,
=1.07 kg/m3, 
= 0.0199 cP, 
= 0.0287W/(m·K),
=0.697。 (15分)
题目解答
答案
解:因为管外蒸汽冷凝的
比管内空气的
大得多,且管壁及污垢热阻可略去,有
˜
(2分)
(2分)
则 
(2分)
注意:上式中的n为列管换热器总管数。。
Vs2 = 
= 0.785×0.0332×(200/2)×12 = 1.026 m3/s
注意:求Vs2 时必须用每管程的管数,对双管程即n/2,不能用总管数n。
Q =
= 
= 1.026×1.07×1.005×103×(86-26)= 6.62×104 W
Re = 
= 
= 2.13×104>104 为湍流 (3分)
= 0.023
= 0.023×
×(2.13×104)0.8×0.6970.4=50 W/(m2·k)
=
=
= 59 ¡æ (4分)
所以 
= 
= 
= 
(2分)