题目

在一套管式换热器,内管为φ180×10mm的钢管,用水冷却原油,采用逆流操作,水在内管中流动,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为55℃,原油在环隙中流动,流量为500 kgh-1,其平均比定压热容为3.35kJkg-1℃-1,要求从90℃冷却至40℃,已知水侧的对流表面传热系数为1000Wm-2℃-1,油侧的对流表面传热系数为299 Wm-2℃-1,(管壁热阻及垢阻忽略不计)。试求:(1) 所需冷却水用量(水的比热取4.18 kJkg-1℃-1,忽略热损失);(2) 总传热系数;(3) 套管换热器的有效传热长度;(4) 若冷却水进口温度变为20℃,问此时会出现什么情况?解(1) =W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)4.18(55-15)=5003.35(90-40)=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)=500kg/h(2) Ko==W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)w/m2.k(3) =W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃ =W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2) =W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)103=2240.18L29.7=W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)L=6.17m(4) =W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃A. 若维持水的流量及其它的条件不变,则水的出口温度 B. =W1Cp1(t2-t1)=W2(C)_(p2)(T1-T2)℃ C. 水的出口温度过高导致结垢。 D. 若水的出口温度不变,则必须增加水的流率 E. h F. 此时换热器的管长也变化即需要换一个热交换器。

在一套管式换热器,内管为φ180×10mm的钢管,用水冷却原油,采用逆流操作,水在内管中流动,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为55℃,原油在环隙中流动,流量为500 kgh-1,其平均比定压热容为3.35kJkg-1℃-1,要求从90℃冷却至40℃,已知水侧的对流表面传热系数为1000Wm-2℃-1,油侧的对流表面传热系数为299 Wm-2℃-1,(管壁热阻及垢阻忽略不计)。试求:

(1) 所需冷却水用量(水的比热取4.18 kJkg-1℃-1,忽略热损失);

(2) 总传热系数;

(3) 套管换热器的有效传热长度;

(4) 若冷却水进口温度变为20℃,问此时会出现什么情况?

解(1)