列管式热交换器内用饱和水蒸气加热管程的空气,为提高换热器的K值,在管外装设折流挡板。A. 正确B. 错误

考查要点：本题主要考查列管式热交换器中传热系数（K值）的影响因素及折流挡板的作用。

解题核心思路：

1. 明确流体流动路径：题目中空气走管程（管内），饱和水蒸气走壳程（管外）。
2. 分析传热系数的决定因素：总传热系数K值由两侧的对流换热系数、污垢热阻及管壁导热共同决定，通常由较小的一侧主导。
3. 折流挡板的作用：折流挡板安装在壳程，通过增强流体湍流提高壳程对流换热系数。但若壳程换热系数已较高，此时管程换热系数才是限制因素，此时增加壳程系数无法显著提升K值。

破题关键点：

• 空气的对流换热系数通常低于饱和水蒸气，因此管程换热系数是K值的瓶颈。
• 在壳程装折流挡板无法解决管程换热效率低的问题，故措施无效。

步骤解析

1. 流体流动分析
   空气走管程（管内），饱和水蒸气走壳程（管外）。

   • 管程流体（空气）的对流换热系数较低，因管内流速通常较低，且空气导热系数小。
   • 壳程流体（饱和水蒸气）的对流换热系数较高，尤其在沸腾状态下。

2. 总传热系数K值的决定因素
   总传热系数公式为：
   $\frac{1}{K} = \frac{r_i}{k} \ln\left(\frac{r_o}{r_i}\right) + \frac{1}{h_i} + \frac{1}{h_o}$
   其中，$h_i$（管程对流换热系数）和 $h_o$（壳程对流换热系数）中较小的一侧主导总传热系数。

   • 若 $h_i \ll h_o$，则 $K \approx h_i$，此时管程换热系数是瓶颈。

3. 折流挡板的作用与局限性

   • 折流挡板安装在壳程，通过增加流体湍流强度提高 $h_o$。
   • 但若 $h_o$ 已显著高于 $h_i$，即使进一步提高 $h_o$，总传热系数仍由 $h_i$ 决定，无法有效提升K值。

4. 正确措施
   应针对管程换热系数采取改进措施，如：

   • 增加空气流速（提高 Reynolds 数）。
   • 在管程设置翅片或扰流元件，增强空气侧的对流换热。