拟在一单程列管换热器中用 120 °C的饱和水蒸气对牛奶进行加热消毒。水蒸气走壳程 . 换热器的传热面积 ( 外 ) 为 5.0 m 2 , 换热管为φ 25 mmX2 mm 的不锈钢管。牛奶处理量为 6000 kg/h. 比热容为 3.90 kJ/(kg. °C ). 在换热器新买来使用时 , 可将牛奶从 10 °C加热到 90 °C . 使用一段时间后 , 在进口温度不变的情况下 . 只能加热到 80 °C . 牛奶侧污垢的热导率为 1.77 W/(m. °C ),120 °C水蒸气的冷凝潜热为 2205 kJ/kg, 水蒸气的冷凝传热系数取为 10000 W/(m 2 °C ), 忽略热损失。试计算: 1. 新换热器的传热量。 2. 新换热器的平均传热温差。 3. 旧换热器与新换热器的传热量之比为多少? 4. 旧换热器的平均传热温差。 5. 与新换热器相比 , 热阻增加的百分数 (%) 为多少? 6. 新换热器的传热系数。 7. 使用新换热器时 , 水蒸气用量 (kg/h) 。

步骤 1：计算新换热器的传热量
新换热器的传热量可以通过牛奶的热容和温度变化来计算。传热量 Q 可以用公式 Q = m * c * ΔT 来计算，其中 m 是质量流率，c 是比热容，ΔT 是温度变化。
步骤 2：计算新换热器的平均传热温差
平均传热温差 ΔTm 可以通过公式 ΔTm = (ΔT1 + ΔT2) / 2 来计算，其中 ΔT1 和 ΔT2 分别是冷热流体的进出口温差。
步骤 3：计算旧换热器与新换热器的传热量之比
旧换热器的传热量可以通过与新换热器相同的公式计算，然后与新换热器的传热量进行比较。
步骤 4：计算旧换热器的平均传热温差
旧换热器的平均传热温差也可以通过与新换热器相同的公式计算。
步骤 5：计算与新换热器相比，热阻增加的百分数
热阻增加的百分数可以通过比较新旧换热器的传热系数来计算。
步骤 6：计算新换热器的传热系数
新换热器的传热系数 K 可以通过公式 K = Q / (A * ΔTm) 来计算，其中 Q 是传热量，A 是传热面积，ΔTm 是平均传热温差。
步骤 7：计算使用新换热器时，水蒸气用量
水蒸气用量可以通过传热量和水蒸气的冷凝潜热来计算。