题目
使用列管换热器,用饱和蒸汽加热原油,原油宜走()。A. 壳程B. 管程C. 壳程和管程均可D. 无法确定
使用列管换热器,用饱和蒸汽加热原油,原油宜走()。
A. 壳程
B. 管程
C. 壳程和管程均可
D. 无法确定
题目解答
答案
B. 管程
解析
本题考查列管换热器中流体走程的选择知识,解题思路是根据饱和蒸汽和原油的特性,结合列管换热器管程和壳程的特点来分析原油适宜的走程。
- 首先明确列管换热器管程和壳程的特点:
- 管程:流体在管内流动,流速相对容易控制,且便于清洗和检修。
- 壳程:流体在管束外的壳体内流动,空间相对较大。
- 然后分析饱和蒸汽和原油的特性:
- 饱和蒸汽:具有较高的传热系数,且在冷凝过程中会释放大量的热量。
- 原油:黏度较大,流动性较差。
- 接着考虑原油走管程的优势:
- 由于原油黏度大,走管程时可以通过提高流速来增强其湍动程度,从而提高传热系数。根据对流传热系数的经验关联式$\alpha = 0.023\frac{\lambda}{d_i}Re^{0.8}Pr^n$(其中$\alpha$为对流传热系数,$\lambda$为流体的导热系数,$d_i$为管内径,$Re$为雷诺数,$Pr$为普朗特数,$n$为与流体性质有关的指数),在其他条件不变的情况下,流速增大,雷诺数$Re=\frac{du\rho}{\mu}$(其中$d$为管径,$u$为流速,$\rho$为流体密度,$\mu$为流体黏度)增大,从而使对流传热系数$\alpha$增大,有利于传热。
- 同时,管程便于清洗,原油在管内流动,当需要清洗时,可以通过清洗管内的方式去除污垢,保证换热器的传热效率。
- 最后分析原油走壳程的劣势:
- 原油走壳程时,由于壳程空间较大,原油流速相对较低,湍动程度较差,传热系数较低,不利于传热。
- 而且壳程清洗相对困难,原油中的污垢容易在壳程内积聚,影响换热器的性能。