有两台同样的管壳式换热器,拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度一定时,为使气体温度 降到最低应采用的流程为( )A. 气体走管外,气体并联逆流操作;B. 气体走管内,气体并联逆流操作;C. 气体走管内,气体串联逆流操作;D. 气体走管外,气体串联逆流操作。

本题考查管壳式换热器的流程选择，核心在于理解不同流程对传热效率的影响。关键点如下：

1. 传热效率由传热面积、平均温差、传热系数决定；
2. 串联操作可增大总传热面积，且通过逐级冷却提高总传热量；
3. 逆流操作能最大化平均温差；
4. 气体走管外时，串联逆流操作下冷却剂温度逐级升高，进一步提升温差，最终使气体温度最低。

选项对比分析

串联 vs 并联

• 串联：气体逐台冷却，总传热面积为两台之和，且每台温差叠加，总传热量更大；
• 并联：两台同时冷却，总传热面积相同，但每台温差较小，总传热量较低。

气体走管内 vs 管外

• 气体走管内：传热系数较高（管内流速快），但串联时冷却剂温度变化对后续温差影响有限；
• 气体走管外：传热系数稍低，但串联逆流时冷却剂温度逐级升高，使第二台温差显著增大，总传热量超过并联或管内串联。

最终结论

串联逆流操作能最大化总传热量，而气体走管外时冷却剂温度变化更有利于逐级冷却，因此选项D最优。