题目
在卧式管壳式换热器中,用饱和水蒸气冷凝加热原油,则原油宜在_______程流动,总传热系数接近于_______的对流传热系数。
在卧式管壳式换热器中,用饱和水蒸气冷凝加热原油,则原油宜在_______程流动,总传热系数接近于_______的对流传热系数。
题目解答
答案
管程 原油
解析
本题考查卧式管壳式换热器的流体流动选择以及总传热系数的相关知识。解题思路如下:
- 确定原油的流动程:
- 在卧式管壳式换热器中,需要考虑流体的性质和传热效果。饱和水蒸气冷凝传热系数很大,而原油的粘度相对较大。
- 管程的流速容易控制,对于粘度大的原油,在管程流动可以通过提高流速来增强湍流程度,从而提高传热系数,同时也便于清洗和检修。所以原油宜在管程流动。
- 确定总传热系数接近的值:
- 总传热系数 $K$ 的计算公式为 $\frac{1}{K}=\frac{1}{\alpha_1}+\frac{R_1}{\lambda_1}+\frac{\delta}{\lambda}+\frac{R_2}{\lambda_2}+\frac{1}{\alpha_2}$,其中 $\alpha_1$ 和 $\alpha_2$ 分别为两侧流体的对流传热系数,$R_1$ 和 $R_2$ 分别为两侧的污垢热阻,$\lambda_1$ 和 $\lambda_2$ 分别为两侧壁面的导热系数,$\delta$ 为壁面厚度。
- 饱和水蒸气冷凝的对流传热系数 $\alpha_1$ 很大,其对应的热阻 $\frac{1}{\alpha_1}$ 很小;而原油的对流传热系数 $\alpha_2$ 相对较小,其对应的热阻 $\frac{1}{\alpha_2}$ 较大。
- 其他热阻(污垢热阻和壁面热阻)与对流传热热阻相比通常较小,可以忽略不计。所以总传热系数 $K$ 主要取决于热阻大的一侧,即原油侧的对流传热系数,总传热系数接近于原油的对流传热系数。