题目
在某厂一套管是换热器中,将溶液与冷却水进行逆流换热,溶液走管外,流量为1000kg/h,比热为3.35kJ/(kgK),从150℃冷却到80℃,冷却水走管内,从15℃加热到65℃,水的比热为4.187 kJ/(kgK),换热尺寸为Φ25×2.5mm。(1) 已知溶液的对流传热系数为1163W/(m2K),冷却水的对流传热系数也为1163 W/(m2K),若忽略管壁热阻,试求以外表面为基准的总传热系数和冷却水用量。(2) 该换热器使用6个月后,由于水侧管壁生垢,生产能力降低,如用水量不变,则水的出口温度降为60,试求污垢热阻。(3) 在(2)种情况下,若将冷却水量提高一倍,问能否达到要求,计算冷却水侧对流传热系数的公式为α=A(ρu)0.8/d0.3,其中常数A和密度ρ可认为不随温度而变,u为冷却水在管内的流速,d为管内径。
在某厂一套管是换热器中,将溶液与冷却水进行逆流换热,溶液走管外,流量为1000kg/h,比热为3.35kJ/(kgK),从150℃冷却到80℃,冷却水走管内,从15℃加热到65℃,水的比热为4.187 kJ/(kgK),换热尺寸为Φ25×2.5mm。
(1) 已知溶液的对流传热系数为1163W/(m2K),冷却水的对流传热系数也为1163 W/(m2K),若忽略管壁热阻,试求以外表面为基准的总传热系数和冷却水用量。
(2) 该换热器使用6个月后,由于水侧管壁生垢,生产能力降低,如用水量不变,则水的出口温度降为60,试求污垢热阻。
(3) 在(2)种情况下,若将冷却水量提高一倍,问能否达到要求,计算冷却水侧对流传热系数的公式为α=A(ρu)0.8/d0.3,其中常数A和密度ρ可认为不随温度而变,u为冷却水在管内的流速,d为管内径。
题目解答
答案
解:⑴忽略壁阻,
则
物料衡算式:

⑵设溶液的出口温度为
,根据物料衡算式,
℃
则
℃
℃
根据
,
⑶若流量提高一倍时,
,
,根据题意,
,
所以
,所以
根据
,带入数据,
①
又根据物料衡算式:
②