题目
有一列管换热器,由φ25×2.5mm长为2m的26根钢管组成。用120℃饱和水蒸汽加热某冷液体,该液体走管,进口温度为25℃,比热为1.76kJ/kg.K,流量为18600kg/h。管外蒸汽的冷凝传热系数为1.1×104W/m2.K,管对流传热热阻为管外蒸汽冷凝传热热阻的6倍。求冷流体的出口温度。(设换热器的热损失、管壁及两侧污垢热阻均可略去不计)
有一列管换热器,由φ25×2.5mm长为2m的26根钢管组成。用120℃饱和水蒸汽加热某冷液体,该液体走管,进口温度为25℃,比热为1.76kJ/kg.K,流量为18600kg/h。管外蒸汽的冷凝传热系数为1.1×104W/m2.K,管对流传热热阻为管外蒸汽冷凝传热热阻的6倍。求冷流体的出口温度。(设换热器的热损失、管壁及两侧污垢热阻均可略去不计)
题目解答
答案
解:据题意 Rs i ≈Rs o ≈0 b/λ≈0
do/(αi di )=6/αo(2分)
∴ Ko =1/(1/αo +do /(αi di ))=1/(1/αo +6/αo )
=1.1×10/7=1571.43 W/m2.K (3分)
So =nπdo l=26×3.14×0.025×2=4.082 m2(2分)
T1 =120℃---→T2 =120℃(T1 =T2=T)
t1 =25℃ ---→t2 ="℃(2分)
Q=Wc cP c(t2 -t1 ) =Ko So(T -t1 -T +t 2 )/ln((T - t1 )/(T -t2 ))(2分)
18600/3600×1760) (t2 -t1 )=1571.43×4.082(t2 -t1)/ln((T - t1 )/(T - t2 ))
ln((T-t1 ) /(T-t2 ))=1571.43×4.082×3600/(18 600×1760)=0.7054(2分)
∴ (T-t1 )/(T-t2 )=2.025
2、2 )
∴ t2 =120- 95/2.025=73.08℃(2分)