29.有一单管程的列管式换热器,其规格如下:管径为 times 2.5mm ,管长为3m,管数为37根-|||-今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2的饱和蒸气,自饱和温度46℃冷却到10℃。CS 2在管外冷凝,其流-|||-量: 300kg/h ,比汽化热为 350kJ/kg 。冷却水在管内,进口温度为5℃,出口温度为32℃。逆流流动。已-|||-知CS2的冷凝和冷却的总传热系数分别为 _(1)=291W((m)^2cdot K) 和 _(2)=174W/((m)^2cdot K) 。试问此换热器-|||-是否合用(传热面积A及总传热系数K1、K2均以内表面积计算)?

步骤 1：计算传热面积
首先，计算换热器的传热面积。管径为25mm，管长为3m，管数为37根。管的内径为25mm-2*2.5mm=20mm=0.02m。因此，单根管的内表面积为：
\[ A_{\text{单根}} = \pi \times d_{\text{内}} \times L = \pi \times 0.02 \times 3 = 0.06\pi \, m^2 \]
总传热面积为：
\[ A_{\text{总}} = A_{\text{单根}} \times N_{\text{管}} = 0.06\pi \times 37 = 6.97\pi \approx 21.9 \, m^2 \]

步骤 2：计算所需的传热面积
CS2的冷凝和冷却过程需要的传热面积。CS2的流量为300kg/h，比汽化热为350kJ/kg。因此，每小时的热量为：
\[ Q = 300 \times 350 = 105000 \, kJ/h = 29166.67 \, W \]
冷凝过程的传热系数为291W/(m^2·K)，冷却过程的传热系数为174W/(m^2·K)。冷凝过程的温差为46℃-10℃=36℃，冷却过程的温差为10℃-5℃=5℃。因此，所需的传热面积为：
\[ A_{\text{冷凝}} = \frac{Q_{\text{冷凝}}}{K_{1} \times \Delta T_{\text{冷凝}}} = \frac{29166.67}{291 \times 36} \approx 2.74 \, m^2 \]
\[ A_{\text{冷却}} = \frac{Q_{\text{冷却}}}{K_{2} \times \Delta T_{\text{冷却}}} = \frac{29166.67}{174 \times 5} \approx 3.47 \, m^2 \]
总传热面积为：
\[ A_{\text{总}} = A_{\text{冷凝}} + A_{\text{冷却}} = 2.74 + 3.47 = 6.21 \, m^2 \]

步骤 3：判断换热器是否合用
换热器的传热面积为21.9m^2，而题目所需的传热面积为6.21m^2。因此，换热器的传热面积足够。