传热经典例题
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例1.一列管换热器,管子规格为φ25×2.5mm ,管内流体的对流给热系数为100 W/(m ⋅K),管外流体的对流给热系数为2000 W/(m ⋅K),已知两流体均为湍流流动,管内外两侧污垢热阻均为0.0018 m ⋅℃/W 。
试求:①传热系数K 及各部分热阻的分配;②若管内流体流量提高一倍,传热系数有何变化?③若管外流体流量提高一倍,传热系数有何变化?解:①已知污垢热阻R i = R o = 0.00118 m 2⋅K/W , 钢管λ = 45 W/(m ⋅K)022502025002002...=+=+=o i m d d d m 0011802020100025002250450250002502000111......⨯+⨯+⨯⨯+=++++=o i ii o m o o o R R d d d d K αλδα = 0.01542 1/(W/m 2⋅K)K o = 64.84 W/(m 2⋅K)热阻分配:污垢: % (315153001542)000118021==⨯=+oi o K R R 管外: %..2430154202000111==ooK α 管内:% (181********)010002501=⨯=oi i oK d d α管壁:%.....4100154200220450250002501=⨯⨯=omoK d bd λ ②因为i i W W 2=', 所以 i i u u 2=' , i iαα802.=' ∴011R R ddd d K i ii o m o oo++'++='αλδα 00118020201002025002250450250002502000180.......⨯+⨯⨯+⨯⨯+== 0.01010 m 2⋅K/W9998.='o K W/( m 2⋅K)传热系数的增加的百分数:%.% (75210084)6484649998=⨯-=-'o o oK K K ③若o o W W 2=' , o o αα802.='∴ o i ii om o oo R R d d d d K ++++'='αλδα1100118020201000250022504502500025020002180.......⨯+⨯+⨯⨯+⨯== 0.01521 m 2⋅K/W7465.='o K W/( m 2⋅K)传热系数的增加的百分数:%.% (4110084)6484647465=⨯-=-'o o oK K K 可见,管内一侧的热阻远大于管外一侧的热阻,提高热阻大的一侧给热系数将有效地增加传热系数。
传热学习题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、某厂已用一换热器使得烟道气能加热水产生饱和蒸汽。
为强化传热过程,可采取的措施中( )是最有效,最实用的A、提高水的流速B、在水侧加翅片C、换一台传热面积更大的设备D、提高烟道气流速正确答案:D2、分子筛对不同分子的吸附能力,下列说法正确的是( )A、分子越大越容易吸附B、分子极性越弱越容易吸附C、分子越小越容易吸附D、分子不饱和度越高越容易吸附正确答案:D3、生物化工的优点有( )。
A、选择性强,三废少B、前三项都是C、能耗低,效率高D、反应条件温和正确答案:B4、有一种30℃流体需加热到80℃,下列三种热流体的热量都能满足要求,应选( )有利于节能A、150℃的热流体B、200℃的蒸汽C、300℃的蒸汽D、400℃的蒸汽正确答案:A5、下列物质不是三大合成材料的是( )。
A、塑料B、尼龙C、橡胶D、纤维正确答案:B6、若固体壁为金属材料,当壁厚很薄时,器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊,则要求提高传热系数以加快传热速率时,必须设法提高( )的膜系数才能见效A、无法判断B、两侧C、最大D、最小正确答案:D7、下列阀门中,( )不是自动作用阀。
A、闸阀B、止回阀C、疏水阀D、安全阀正确答案:A8、对于反应级数n大于零的反应,为了降低反应器体积,选用( )A、全混流反应器接平推流反应器B、全混流反应器C、循环操作的平推流反应器D、平推流反应器正确答案:D9、当提高反应温度时,聚合釜压力会( )。
A、不变B、增加至10kg/cm2C、降低D、提高正确答案:D10、安全阀应铅直地安装在( )A、容器与管道之间B、气相界面位置上C、管道接头前D、容器的高压进口管道上正确答案:B11、环氧乙烷水合生产乙二醇常用下列哪种形式的反应器 ( )A、管式C、固定床D、鼓泡塔正确答案:A12、为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( )A、表面光滑,颜色较浅B、上述三种情况效果都一样C、表面粗糙,颜色较浅D、表面粗糙,颜色较深正确答案:A13、离心泵设置的进水阀应该是( )。
例1. 将0.417kg/s ,353K 的某液体通过一换热器冷却到313K ,冷却水的进口温度为303K ,出口温度不超过308K ,已知液体的比热容c ph =1.38 kJ/(kg ⋅K ),若热损失可忽略不计,试求该换热器的热负荷及冷却水的用量。
解:由于热损失可忽略不计,换热器的热负荷为:()21T T c G Q Q ph h h -=='()3133531038141703-⨯⨯⨯=..23000= W=23 kW冷却水的消耗量,可由热量衡算式确定。
由于热损失可忽略不计,应有:c h Q Q =或()h pc c Q t t c G =-12 冷却水平均温度为5.3052308303=+K ,由附录查得水的比热容为4.18 kJ/(kg ⋅K )()()1.130********.423000312=-⨯⨯=-=t t c Q G pc h c kg/s例2. 某列管换热器用压强为110kN/m 2的饱和蒸汽加热某冷液体;流量为5m 3/h 的冷液体在换热管内流动,温度从293K 升高到343K ,平均比热容为1.756 kJ/(kg ⋅K ),密度为900kg/m 3。
若换热器的热损失估计为该换热器热负荷的8%,试求热负荷及蒸汽消耗量。
解:冷液体在列管换热器的管程被加热,该换热器的热负荷在数值上等于冷流体吸收的热量,即;()12t t c G Q Q pc c c -=='()293343107561360090053-⨯⨯⨯⨯=='.c Q Q 110000=W=110kW由附录查得110kN/m 2压力下饱和水蒸汽的冷凝潜热为2245kJ/kg ,由热量衡算式可得水蒸气消耗量为:()05280224508011108..%=+⨯=+=h c c h r Q Q G kg/s=190kg/h例3. 单管程、单壳程列管换热器,采用225⨯φmm 的钢管作为换热管。
传热过程与换热器1.一外直径为 20mm 的导线用橡胶做绝缘,橡胶绝缘层的厚度为 10mm ,导热系数为0.15 W/(m ・K),它与外部空气间的表面传热系数为 10 W/(m 2 .K)。
试分析此情况下的橡胶绝缘层是否妨碍导线的散热。
解 本题导线外直径d 1 =20mm ,绝缘层厚度:=10mm ,则绝缘层外直径 d 2 • 2" =20 • 2 10=40mm 。
临界绝缘直径 d c 为d c =2丄=2 015 =0.03m =30mm h 2 10显然,导线绝缘层外直径大于临界绝缘直径,即d 2 d c ,此时的热阻比临界绝缘直径时的热阻要大,使得导线的散热量减少。
因此从有利于导线的散热考虑,橡胶绝缘层厚度应取(d c -d 1)/2 =(30 -20)/2 =5mm 为宜。
2.已知热流体进口温度为 80C ,出口温度为 50C ,而冷流体进口温度为 10C ,出口 温度为30 C 。
试计算换热器为下列情况下的对数平均温压。
(1)纯顺流。
(2)纯逆流。
(3)1-2型壳管式。
解 根据题意,t ;=80 C,帚=50 C ; t 2 ^10 C, t ;=30 C,贝U(1)纯顺流时, t 二t ;-t 2 =80 -10 =70C ; t # -t 2 =50 -30 =20C,则丄ZT —A t " 70—20 :tm1 : 7039.9 Cln( ) In:t 20⑵ 纯逆流时, *—t2=80 —30=50 C ; f =t1—t 2 =50—10=40 C,则3 1-2型壳管式,因为不是纯顺流或纯逆流,因此需要先按纯逆流考虑,再进行修正即可。
■ * jU «1■« 1« it 2 -t 230 —10t 1 -t 230-10寸巾284,查得1-2型壳管式换热 m2•勺一•址 50—40=44.8 Cln(■ :t40即=f (R, P) =f (1.5,0.284) =0.95.■■:t m ^ _■ ■:t m 2 = 0.95 :• 44.8 = 42.6 C可见,换热器在相同的流体进、出口温度下,以纯逆流方式的对数平均温压最大,纯顺流 方式的对数平均温压最小,其他方式的对数平均温压介于纯逆流和纯顺流之间。
23、在单程列管式换热器内,用130℃的饱和水蒸汽将某溶液由20℃加热到60℃,单管呈列管换热器由100根∅25mm×2.5mm,长为3m的钢管构成,溶液以每小时100m3的流量在管内流过,蒸汽在管外冷凝。
试求:(1)总传热系数K;(2)溶液对流给热系数α1和蒸汽冷凝对流给热系数α2;(3)若溶液的质量流量增加到m s2′,m s2′m s2=x⁄,1<x<2(m s2为溶液原来的质量流量)在其他条件不变的情况下,试通过推导说明次换热器能否满足要求(α2可视为不变)已知在操作条件下溶液的密度为1200kg/m3,黏度为0955mPa.S,比热容为3.3KJ/kg.℃,热导率为0.465 W/kg.℃,管壁热阻、污垢热阻和热损失忽略不计。
★★★★★【答案解析】解:(1)换热器的总传热量Q=m s2c p2(t2−t1)=(100×12003600⁄)×3300×(60−20)=4.4×106 W∆t m=t2−t1lnT S−t1T S−t2=60−20ln130−20130−60=88.5 ℃A=nπd2l=100×3.14×0.025×3=23.6 m2所以总传热系数KK=QA∆t m=4.4×10623.6×88.5=2107 W m2.℃⁄(2)由管内溶液可知,其流速u=V S20.785d12n0=1003600⁄0.785×0.022×100=0.885 m s⁄R e=d1uρμ=0.02×0.885×12000.955×10−3=2.224×104(>104,为湍流)P r=c pμλ=3.3×103×0.955×10−30.465=6.78所以管内溶液给热系数α1α1=0.023λd1Re0.8Pr0.4=0.023×0.4650.02×(2.224×104)0.8×6.780.4=3454 W m2.℃⁄以管外表面为基准面,所以1 K =1α1×d2d1+1α2代入数据得1 2107=13454×2520+1α2所以α2=8872 W m2.℃⁄(3)当流量增加时,则增加后该流体仍然为湍流所以由公式α1=0.023λd 1Re 0.8Pr 0.4=0.023λd 1(d 1uρμ)0.8(c p μλ)0.4即α1‘α1=(u ′u)0.8=(m s2′m s2)0.8=x 0.8 所以K ′=(1α1′×d 2d 1+1α2)−1=(13454x0.8×2520+18872)−1=8872x 08x 08+3.211原工况m s2c p2(t 2−t 1)=KA∆t m新工况:T S 、t 2、t 1不变,所以∆t m 不变m s2′c p2(t 2−t 1)=K ′A ′∆t m由上述两式得m s2′m s2=x =K ′A ′KA =8872x 082170(x 08+3.211)A ′A整理得A ′A =x +3.211x 0.24.211因为1<x <2,所以4.211<x +3.211x 0.2<1+3.211×20.2A ′A>1 此时所需的传热面积要大于原工况(设备的传热面积)的传热面积,所以次换热器不能满足要求24、某列管换热器有33根∅19×2mm 的管子,管长为3 m 。
第四章 传热一、填空题:1、在包有二层相同厚度保温材料的园形管道上,应该将 材料包在内层,其原因是 , 导热系数小的 减少热损失 降低壁面温度2、厚度不同的三种平壁,各层接触良好,已知321b b b >>;导热系数321λλλ<<。
在稳定传热过程中,各层的热阻R 1 R 2 R 3 各层的导热速率Q 1 Q 2 Q 3 在压强恒定的条件下,空气的粘度随温度降低而—————————— 。
解①R 1>R 2>R 3 , Q 1=Q 2=Q 3 ②降低 3、①物体辐射能力的大小与 成正比,还与 成正比。
②流体沸腾根据温度差大小可分为 、 、 、三个阶段,操作应控制在 。
因为40100⎪⎭⎫⎝⎛==T c E E b εε ∴E ∝T 4 ,E ∝ε ②自然对流 泡状沸腾 膜状沸腾 泡状沸腾段 4、①列管式换热器的壳程内设置折流的作用在于 ,折流挡板的形状有 等。
②多层壁稳定导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差 ;若某层的平均导热面积最大,则通过该层的热流密度 。
解①提高壳程流体的流速,使壳程对流传热系数提高 , 园缺形(弓形),园盘和环形②最大 , 最小 5、①在确定列管换热器冷热流体的流径时,一般来说,蒸汽走管 ;易结垢的流体走管 ;高压流体走管 ;有腐蚀性液体走管 ;粘度大或流量小的流体走管 。
①外, 内 ,内 , 内 , 外 6、①在一卧式加热器中,利用水蒸汽冷凝来加热某种液体,应让加热蒸汽在 程流动,加热器顶部设置排气阀是为了 。
②列管换热器的管程设计成多程是为了 ;在壳程设置折流挡板是为了 ; 解 ①壳程 , 排放不凝气,防止壳程α值大辐度下降 ②提高管程值 α , 提高壳程值α 7、①间壁换热器管壁wt 接近α 侧的流体温度;总传热系数K 的数值接近 一侧的α值。
②对于间壁式换热器:mt KA t t Cp m T T Cp m ∆=-=-)()(122'2211'1等式成立的条件是 、 、 。
例4-1某平壁厚度为0.37m,内表面温度t1为1650℃,外表面温度t2为300℃,平壁材料导热系数(式中t的单位为℃,λ的单位为W/(m·℃))。
若将导热系数分别按常量(取平均导热系数)和变量计算时,试求平壁的温度分布关系式和导热热通量。
解:(1)导热系数按常量计算平壁的平均温度为:平壁材料的平均导热系数为:由式可求得导热热通量为:设壁厚x处的温度为t,则由式可得:故上式即为平壁的温度分布关系式,表示平壁距离x和等温表面的温度呈直线关系。
(2)导热系数按变量计算由式得:或积分得(a)当时,,代入式a,可得:整理上式得:解得:上式即为当λ随t呈线性变化时单层平壁的温度分布关系式,此时温度分布为曲线。
计算结果表明,将导热系数按常量或变量计算时,所得的导热通量是相同的;而温度分布则不同,前者为直线,后者为曲线。
例4-2燃烧炉的平壁由三种材料构成。
最内层为耐火砖,厚度为150mm,中间层为绝热转,厚度为290mm,最外层为普通砖,厚度为228mm。
已知炉内、外壁表面分别为1016℃和34℃,试求耐火砖和绝热砖间以及绝热砖和普通砖间界面的温度。
假设各层接触良好。
解:在求解本题时,需知道各层材料的导热系数λ,但λ值与各层的平均温度有关,即又需知道各层间的界面温度,而界面温度正是题目所待求的。
此时需采用试算法,先假设各层平均温度(或界面温度),由手册或附录查得该温度下材料的导热系数(若知道材料的导热系数与温度的函数关系式,则可由该式计算得到λ值),再利用导热速率方程式计算各层间接触界面的温度。
若计算结果与所设的温度不符,则要重新试算。
一般经5几次试算后,可得合理的估算值。
下面列出经几次试算后的结果。
耐火砖绝热砖普通砖设t2耐火砖和绝热砖间界面温度,t3绝热砖和普通砖间界面温度。
,由式可知:再由式得:所以所以各层的温度差和热阻的数值如本列附表所示。
由表可见,各层的热阻愈大,温度差也愈大。
导热中温度差和热阻是成正比的。
热传导和传热的实际应用练习题传热是热力学中一个重要的概念,它描述了热能在物体之间的转移过程。
传热有三种主要的方式:热传导、对流传热和辐射传热。
在日常生活和工程实践中,我们经常遇到与传热相关的问题。
以下是一些实际应用练习题,旨在巩固和深化对热传导和传热的理解。
1. 热传导问题1.1 一块长方形金属板的两侧温度分别为100°C和20°C,板的宽度为0.1m,厚度为0.02m。
已知该金属板的导热系数为50 W/(m·K),求金属板上某一点的热传导速率。
解答:根据热传导定律,热传导速率Q与导热系数λ、温度差ΔT 以及传热面积A的乘积成正比,即Q = λ·A·ΔT。
由题意可知,ΔT = 100°C - 20°C = 80°C,A = 0.1m × 0.02m = 0.002m²。
代入已知数据,可得热传导速率Q = 50 W/(m·K) × 0.002m² × 80°C = 8 W。
1.2 一根长为1m,直径为0.02m的铜棒的两端分别与100°C和20°C的热源接触,已知铜的导热系数为400 W/(m·K),求铜棒上某一点的热传导速率。
解答:对于圆柱体,热传导速率的计算式为Q = λ·A·ΔT/Δx,其中A为圆柱体的横截面积,Δx为热传导的距离。
由题意可知,A = πr² = π(0.01m)²,ΔT = 100°C - 20°C = 80°C。
根据题意条件,Δx可以取1m。
代入已知数据,可得热传导速率Q = 400 W/(m·K) × π(0.01m)² × 80°C / 1m = 0.08 π W。
2. 传热方式问题2.1 一瓶装有热茶的杯子放在室内,茶的温度为70°C,室内温度为25°C。
例1如下图所示的一般化扩展表面,材料导热系数为λ。
x 是曲线坐标,A(x)表示x=0与x=x 之间的对流面积。
该表面暴露在表面传热系数为h 、温度为t∞ 的对流环境中,温度仅沿x 方向发生变化。
Ac(x)表示x 位置处的横截面积。
试推导描述该物体截面温度随坐标x 变化的控制方程式?以图中dx 微元段为研究对象,列出热平衡关系式Φ1=Φ2 +Φ3 (a )而所以以对流形式散失热量将以上各式代入(a )式得()dx dt x A c λ-=Φ1dx dx d 112Φ+Φ=Φ()dx dx dt x A dx d dx dx d c ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Φ=Φ-Φ)(112λ()()∞-=Φt t x hdA 3令 得例2冬天,经过在白天太阳底下晒过的棉被,晚上盖起来感到很暖和,并且经过拍打以后,效果更加明显。
试解释原因。
答: 棉被经过晾晒以后,可使棉花的空隙里进入更多的空气。
而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热,由于空气的导热系数较小(20℃,1.01325×105Pa 时,空气导热系数为0.0259W/m •K)),具有良好的保温性能。
而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入,因而效果更明显。
例3利用同一冰箱储存相同的物质时,试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大?答:当其他条件相同时,冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室(或冷藏室)之间增加了一个附加热阻,因此要达到相同的制冷室温度,必然要求蒸发器处于更低的温度,所以,结霜的冰箱耗电量更大。
例4“善于发射的物体必善于吸收”,即物体辐射力越大,其吸收比也越大。
你认为对吗?答:基尔霍夫定律对实际物体成立必须满足两个条件:物体与辐射源处于热平衡,辐射源为黑体。
也即物体辐射力越大,其对同样温度的黑体辐射吸收比也越大,善于发射的物体,必善于吸收同温度下的黑体辐射。
所以上述说法不正确。
例5有一台放置于室外的冷库,从减小冷库冷量损失的角度出发,冷库外壳颜色应涂成深色还是浅色?答:要减少冷库冷损,须尽可能少地吸收外界热量,而尽可能多的向外释放热量。
传热计算题1.有无保温层的热损失平壁炉炉壁是用内层为120mm 厚的某种耐火材料和外层为230mm 厚的某种建筑材料砌成,两种材料的导热系数均未知。
已测得炉内壁壁温为800℃,外侧壁面温度为113℃。
为减少热损失,在普通建筑材料外面又包砌一层为50mm 的石棉,包砌石棉后测得的各层温度为:炉内壁温度800℃、耐火材料与建筑材料交界面温度为686℃、建筑材料与石棉交界面温度为405℃,石棉层外侧温度为77℃。
问包砌后热损失比原来减少百分之几? 答:42.5%2.导热系数为变量时的热损失有一水蒸汽管道,其外径为426mm ,长为50m ,管外覆盖一层厚为400mm 的保温层,保温材料的导热系数随温度变化,其关系为))(./(1095.04C t K m W t ︒⨯+=-为温度,式中λ。
现已测得水蒸气管道的外表面温度为150︒C ,保温层外表面温度为40︒C ,试计算该管道的散热量。
答:19.1kW3.导热总温差在多层壁内的分配及保温材料的合理使用φ60×3mm 钢管外包一层30mm 石棉层(导热系数为0.16W/(m.K))后,再包一层30mm 软木(导热系数为0.04 W/(m.K)),已测得管内壁温度为-110℃,软木外侧温度为10℃。
又已知大气温度为20℃。
(1) 求每米管长所损失的冷量及软木层外壁面与空气间的对流传热膜系数。
(2) 计算出钢、石棉及软木层各层热阻在总热阻中所占的百分数。
若忽略钢管壁热阻,重新计算每米管长损失的冷量。
(3) 若将两层保温材料互换(各层厚度仍为30mm ),钢管内壁面温度仍为-110℃,作为近似计算,假设最外层的石棉层表面温度仍为10℃。
求此时每米管长损失的冷量。
(4) 若将两层保温材料互换,钢管内壁温度仍为-110℃,计算每米管长实际损失的冷量及最外层的石棉层表面的实际温度。
提示:保温层互换后,保温层外壁面与空气间的对流传热膜系数与互换前相同。
(5) 由以上各题的计算结果,您将得到哪些有用的结论?答:(1)-52.1W/m, 9.21W/(m 2.K);(2)0.01%,29.94%,70.05%,-52.1W/m ;(3)-38.1W/m ;(4)-38.74W/m,12.6︒C4.保温层的临界半径在φ25×2.5mm 的蒸气管道外包一层厚度为37.5mm 、导热系数为0.8W/(m.K)的保温层。
第一章1-1 对于附图所示的两种水平夹层,试分析冷、热表面间热量交换的方式有何不同?如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用哪一种布置?解:( a )中热量交换的方式主要有热传导和热辐射。
( b )热量交换的方式主要有热传导,自然对流和热辐射。
所以如果要通过实验来测定夹层中流体的导热系数,应采用( a )布置。
1-7 一炉子的炉墙厚 13cm ,总面积为 20m 2 ,平均导热系数为 1.04w/m · k ,内外壁温分别是 520 ℃及 50 ℃。
试计算通过炉墙的热损失。
如果所燃用的煤的发热量是 2.09 × 10 4 kJ/kg ,问每天因热损失要用掉多少千克煤?解:根据傅利叶公式每天用煤1-9 在一次测定空气横向流过单根圆管的对流换热实验中,得到下列数据:管壁平均温度 t w = 69 ℃,空气温度 t f = 20 ℃,管子外径 d= 14mm ,加热段长 80mm ,输入加热段的功率 8.5w ,如果全部热量通过对流换热传给空气,试问此时的对流换热表面传热系数多大?解:根据牛顿冷却公式1-14 宇宙空间可近似的看作 0K 的真空空间。
一航天器在太空中飞行,其外表面平均温度为250K ,表面发射率为 0.7 ,试计算航天器单位表面上的换热量?解:航天器单位表面上的换热量1-27 附图所示的空腔由两个平行黑体表面组成,孔腔内抽成真空,且空腔的厚度远小于其高度与宽度。
其余已知条件如图。
表面 2 是厚δ = 0.1m 的平板的一侧面,其另一侧表面 3 被高温流体加热,平板的平均导热系数λ =17.5w/m ? K ,试问在稳态工况下表面 3 的 t w3 温度为多少?解:表面 1 到表面 2 的辐射换热量 = 表面 2 到表面 3 的导热量第二章2-4 一烘箱的炉门由两种保温材料 A 和 B 做成,且δ A =2 δ B ( 见附图 ) 。
已知λ A =0.1 w/m ? K ,λ B =0.06 w/m ? K 。
第6章 传热典型例题例1 冷凝冷却器有一逆流操作的热交换器,用15℃的水冷却过热氨蒸汽,氨气温度为 95℃,流率为 200kg/h ,氨气在热交换器中冷却。
冷凝液在饱和温度(30℃)下排出。
在冷却冷凝过程中,热交换器各界面上氨气与水的温度差最小处不允许小于 5℃。
求冷却水用量及水最终出口温度?已知 90℃,30℃氨气的焓分别为 1647,1467KJ/kg,30℃液氨的焓为 323KJ/kg ,水平均比热为 4183J/kg ℃。
()()()()()()()C C W Q t t t t C W Q kw Q s kg W W t t C W C C C t C C C C C PC C PC C C h PC C ︒=⨯+=+=-==-⨯==⨯⨯-⨯=-=-︒︒︒→→︒→→︒︒←︒←︒5.26183.451.16.73156.7332316473600200:/51.1360010183.4)3231467(2003231467:)3030()(25)(15)(95)(30)(30:,:1212122对全系统有液气变为在氨汽冷凝阶段水水过热氨汽饱和氨汽液氨由题意逆流时解中例2一侧恒温的传热过程 在一传热面积为40m 2的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。
已知冷水的流量为50000 kg/h ,其温度由20℃升高至35℃,水的平均比热容为kJ/(kg·℃)。
常压下苯的沸点为 80.1℃,汽化热为394 kJ/kg 。
设换热器的热损失可忽略,试核算换热器的总传热系数并计算苯物料的处理量。
解:本例题为一侧恒温的传热过程,设苯在常压下的沸点为T s则由得W/(m2·℃)由得kg/h分析:注意本题为将纯苯蒸汽冷凝成饱和液体,故属于一侧恒温的传热过程。
例3 第一类操作型问题在一逆流操作的单壳程、双管程的管壳式换热器中,冷、热流体进行热交换。
已知两流体的进、出口温度分别为T1=200℃、T 2=93℃,t1=35℃、t2=85℃。