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A、B两层互换位置后,热损失为
6.在一传热面积为40m2的平板式换热器中,用水冷却某种溶液,两流体呈逆流流动。
冷却水的流量为30000kg/h,其温度由22℃升高到36℃。
溶液温度由115℃降至55℃。
若换热器清洗后,在冷、热流体流量和进口温度不变的情况下,冷却水的出口温度升至40℃,试估算换热器在清洗前壁面两侧的总污垢热阻。
假设:
(1)两种情况下,冷、热流体的物性可视为不变,水的平均比热容为4.174kJ/(kg·
℃);
(2)两种情况下,分别相同;
(3)忽略壁面热阻和热损失。
解:
求清洗前总传热系数K
求清洗后传热系数
由热量衡算
清洗前两侧的总传热热阻
7.在一传热面积为25m2的单程管壳式换热器中,用水冷却某种有机溶液。
冷却水的流量为28000kg/h,其温度由25℃升至38℃,平均比热容为4.17kJ/(kg·
℃)。
有机溶液的温度由110℃降至65℃,平均比热容为1.72kJ/(kg·
两流体在换热器中呈逆流流动。
设换热器的热损失可忽略,试核算该换热器的总传热系数并计算该有机溶液的处理量。
kJ/(kg·
℃)
求
有机物110→65
水38←25
————————————————
7240
8.在一单程管壳式换热器中,用水冷却某种有机溶剂。
冷却水的流量为10000kg/h,其初始温度为30℃,平均比热容为4.174kJ/(kg·
有机溶剂的流量为14000kg/h,温度由180℃降至120℃,平均比热容为1.72kJ/(kg·
设换热器的总传热系数为500W/(m2·
℃),试分别计算逆流和并流时换热器所需的传热面积,设换热器的热损失和污垢热阻可以忽略。
冷却水的出口温度为
逆流时
并流时
9.在一单程管壳式换热器中,用冷水将常压下的纯苯蒸汽冷凝成饱和液体。
已知苯蒸汽的体积流量为1600m3/h,常压下苯的沸点为80.1℃,气化热为394kJ/kg。
冷却水的入口温度为20℃,流量为35000kg/h,水的平均比热容为4.17kJ/(kg·
总传热系数为450W/(m2·
设换热器的热损失可忽略,试计算所需的传热面积。
苯蒸气的密度为
解出℃
苯80.1→80.1
水31.620
————————————————
48.560.1
20.用压力为300kPa(绝对压力)的饱和水蒸气将20℃的水预热至80℃,水在mm水平放置的钢管内以0.6m/s的速度流过。
设水蒸气冷凝的对流传热系数为5000W/(m2·
℃),水侧的污垢热阻为6×
10-4m2·
℃/W,蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻可忽略不计,试求
(1)换热器的总传热系数;
(2)设操作半年后,由于水垢积累,换热能力下降,出口水温只能升至70℃,试求此时的总传热系数及水侧的污垢热阻。
查附录得,300kPa的饱和水蒸气温度为133.3℃
水的定性温度为
(1)
在50℃下,水的物理性质如下:
应用公式5-58a进行计算
(2)(a)
(b)
(b)式÷
(a)式,得
21.在一套管换热器中,用冷却水将4500kg/h的苯由80℃冷却至35℃,;
冷却水在mm的内管中流动,其进、出口温度分别为17℃和47℃。
已知水和苯的对流传热系数分别为850W/(m2·
℃)和1700W/(m2·
℃),试求所需的管长和冷却水的消耗量。
苯的定性温度
时苯的定压热容为1.824kJ/(kg·
℃)
水的定性温度
时水的定压热容为4.176kJ/(kg·
冷却水的消耗量
管长
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