化工原理第三版?zhèn)鳠崃?xí)題

1、(2)熱傳導(dǎo)的基本定律是。間壁換熱器中總傳熱系數(shù)K的數(shù)值接近于熱阻、填空(1)在傳熱實(shí)驗(yàn)中用飽和水蒸汽加熱空氣，總傳熱系數(shù)K接近于側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)，而壁溫接近于側(cè)流體的溫度值。(12)導(dǎo)熱系數(shù)的單位為，對(duì)流傳熱系數(shù)的單位為，總(大、小)一側(cè)的流體(大、小)一側(cè)的 值。間壁換熱器管壁溫度tw接近于值溫度。由多層等厚平壁構(gòu)成的導(dǎo)熱壁面中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈小，則該壁面的熱阻愈(大、小)，其兩側(cè)的溫差愈(大、小)。 由多層等厚平壁構(gòu)成的導(dǎo)熱壁面中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)愈大，則該壁面的熱阻愈，其兩側(cè)的溫差愈(4)在無(wú)相變的對(duì)流傳熱過(guò)程中，熱阻主要集中在，減少熱阻的最有效措施是膨脹節(jié)(5)消除列管式換熱

2、器溫差應(yīng)力常用的方法有三種，即在殼體上加采用浮頭式 或U管式結(jié)構(gòu) ；翅片管換熱器安裝翅片的目的是增加面積,增強(qiáng)流體的湍動(dòng)程度以提高傳熱系數(shù)。(6)厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知b1>b2>b3，導(dǎo)熱系數(shù)1<2<3，在穩(wěn)定傳熱過(guò)程中，各層的熱阻，各層導(dǎo)熱速率(7)物體輻射能力的大小與_成正比，還與成正比。(8)寫(xiě)出三種循環(huán)型蒸發(fā)器的名稱(chēng)中央循環(huán)管式懸筐式外加熱式(9)在大容積沸騰時(shí)液體沸騰曲線包括個(gè)階段。實(shí)際操作應(yīng)控制在 。在這一階段內(nèi)，傳熱系數(shù)隨著溫度差的增加而 。(10)傳熱的基本方式有和 三種。熱傳導(dǎo)的基本定律是其表達(dá)式(11)水在管內(nèi)作湍流流動(dòng)

3、，若使流速提高到原來(lái)的2倍，則其對(duì)流傳熱系數(shù)約為原來(lái)的.倍；管徑改為原來(lái)的1/2而流量相同，則其對(duì)流傳熱系數(shù)約為原來(lái)的一倍。(設(shè)條件改變后仍在湍流范圍)傳熱系數(shù)的單位為0二、選擇1已知當(dāng)溫度為T(mén)時(shí)，耐火磚的輻射能力大于鋁板的輻射能力，則鋁的黑度.耐火磚的黑度。A大于等于 C不能確定D小于2某一套管換熱器，管間用飽和水蒸氣加熱管內(nèi)空氣（空氣在管內(nèi)作湍流流動(dòng)），使空氣溫度由20C升至80r，現(xiàn)需空氣流量增加為原來(lái)的 2倍，若要保持空氣進(jìn)出口溫度不變，則此時(shí)的傳熱溫差應(yīng)為原來(lái)的倍。不定19X 2mm的直管，則其 將變3 一定流量的液體在一 25 X的直管內(nèi)作湍流流動(dòng)，其對(duì)流傳熱系數(shù) i=1000W/

4、mC ;如流量與物性都不變，改用一1259 B 1496 C 1585D 1678對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中普蘭特準(zhǔn)數(shù)是表示的準(zhǔn)數(shù)。對(duì)流傳熱B流動(dòng)狀態(tài)C物性影響D自然對(duì)流影響在蒸氣一空氣間壁換熱過(guò)程中，為強(qiáng)化傳熱，下列方案中的在工程上可行。提高蒸氣流速 B提高空氣流速C 采用過(guò)熱蒸氣以提高蒸氣溫度D在蒸氣一側(cè)管壁加裝翅片，增加冷凝面積6在兩灰體間進(jìn)行輻射傳熱，兩灰體的溫度差為5or，現(xiàn)因某種原因，兩者的溫度各升高ioor，則此時(shí)的輻射傳熱量與原來(lái)的輻射傳熱量相比，應(yīng)該.A 減小增大 C不變?nèi)⒑?jiǎn)答1.熱傳遞有哪幾種基本方式?熱傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。2.各種傳熱方式相比較，熱傳導(dǎo)的主要特點(diǎn)是什么?在熱傳導(dǎo)

5、中，物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移。3.各種傳熱方式相比較，對(duì)流的主要特點(diǎn)是什么?對(duì)流僅發(fā)生在流體中，流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移。4各種傳熱方式相比較，熱輻射的主要特點(diǎn)是什么？熱輻射不需要任何介質(zhì)，可以在真空中傳播。5流體與固體壁面間對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在何處？熱阻主要集中在緊挨固體壁面處的層流底層內(nèi)。6強(qiáng)化對(duì)流傳熱的主要途徑是什么？提高流體的湍動(dòng)程度，減小層流底層的厚度。7在一套管換熱器中，若兩流體的進(jìn)、出口溫度不變，應(yīng)選擇并流換熱還是逆 流換熱？為什么？應(yīng)選擇逆流換熱，因?yàn)榇藭r(shí)的對(duì)數(shù)平均溫差較大，可以節(jié)省換熱面積。8什么是黑體？吸收率等于的物體稱(chēng)為黑體。9什么是白體？反射率等于的物體稱(chēng)為白

6、體。10什么是透熱體？透過(guò)率等于的物體稱(chēng)為透熱體。11什么是灰體？能以相同的吸收率且部分地吸收由零到X所有波長(zhǎng)范圍的輻射能的物體 稱(chēng)為灰體。12什么是物體的黑度？灰體的輻射能力與同溫度下黑體的輻射能力之比稱(chēng)為物體的黑度。13在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)， 如何安排不潔凈和易結(jié)垢的流體的流徑 （管內(nèi)或是管間） ？ 簡(jiǎn)述理由。走管內(nèi)，因?yàn)楣軆?nèi)清洗比較方便。14在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)， 如何安排腐蝕性流體的流徑 （管內(nèi)或是管間） ？簡(jiǎn)述理由。走管內(nèi)，以免殼體和管子同時(shí)受腐蝕，而且管子也便于清洗和檢修。15.在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排壓強(qiáng)高的流體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理 由。走管內(nèi)，以免殼體受壓，可節(jié)省殼程金屬消耗量。

7、16在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排飽和蒸氣的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理由。走管間，便于及時(shí)排出冷凝液。17.在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排被冷卻的流體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理 由。走管間，可利用外殼向外的散熱作用，以增強(qiáng)冷卻效果。18.在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排粘度大的液體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述理 由。走管間， 因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)， 由于流速和流向的不斷改變，在低Re值（Re> 100）下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。19.在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，如何安排流量較小的流體的流徑（管內(nèi)或是管間）？簡(jiǎn)述 理由。走管間， 因流體在有折流擋板的殼程流動(dòng)時(shí)， 由于流速和流向的不斷改變，在低R

8、e值（Re> 100）下即可達(dá)到湍流，以提高對(duì)流傳熱系數(shù)。20在列管換熱器中，擬用飽和蒸氣加熱空氣，傳熱管的壁溫接近哪一種流體的 溫度？壁溫接近飽和蒸氣的溫度。21.在列管換熱器中，擬用飽和蒸氣加熱空氣，總傳熱系數(shù)K接近哪一種流體的 對(duì)流傳熱系數(shù)？總傳熱系數(shù)K接近空氣的對(duì)流傳熱系數(shù)。22.在列管換熱器中，徑？為什么？空氣走管內(nèi)，飽和蒸氣走管間，以便于冷凝液的排放。23污油與汽油換熱，如何安排兩流體的流徑 為什么擬用飽和蒸氣加熱空氣，如何確定兩流體在換熱器中的流24為什么內(nèi)部孔隙多的材料保溫效果好因?yàn)榇罅康目紫吨邪鴮?dǎo)熱系數(shù)非常小的氣體， 對(duì)導(dǎo)熱不利， 從而起 到了保溫的作用。25一鋼板

9、的黑度為 , 其反射率為多少反射率為。26在強(qiáng)化傳熱的過(guò)程中，為什么要想辦法提高流體的湍動(dòng)程度由于對(duì)流傳熱的熱阻主要集中在層流底層內(nèi)， 提高流體的湍動(dòng)程度能減薄層 流底層的厚度，可以提高傳熱效果。27在夏季人們?yōu)槭裁磹?ài)穿淺色衣服由于在陽(yáng)光下淺色的衣服反射率較大， 吸收的熱量少， 使人們不至于感覺(jué)太熱。28換熱器的殼程為什么要安裝擋板可以提高殼程流體的湍動(dòng)程度，增強(qiáng)傳熱效果。29雖然大氣層包圍著地球，但陽(yáng)光仍能照射到地球表面，因?yàn)榭諝馐峭笩狍w。 此話對(duì)嗎？為什么？不對(duì)，只有單原子氣體和對(duì)稱(chēng)雙原子氣體是透熱體， 而空氣中的二氧化 碳和水蒸氣都可以部分地吸收太陽(yáng)發(fā)射的輻射能。30間壁式換熱器與混合式

10、換熱器的區(qū)別是什么？間壁式換熱器是由固體壁面將冷、 熱兩種流體分開(kāi)，通過(guò)固體壁面?zhèn)鳠?，而混合式換熱器中則是將冷、熱兩種流體直接接觸、混合換熱。四、計(jì)算1. 一臥式列管冷凝器，鋼質(zhì)換熱管長(zhǎng)為 3m直徑為25X 2mm水以s的流速在 管內(nèi)流過(guò)，并從17C被加熱到37C。流量為s、溫度為72C烴的飽和蒸氣在管 外冷凝成同溫度的液體。烴蒸氣的冷凝潛熱為 315kJ/kg 。已測(cè)得：蒸氣冷凝傳 熱系數(shù)o=8OOW/（m r ），管內(nèi)側(cè)熱阻為外側(cè)的 40%污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻 的 70%，試核算：（1）換熱器每程提供的傳熱面積（外表面為基準(zhǔn)） ；（2）換熱 管的總根數(shù)；（3）換熱器的管程數(shù)。 計(jì)算時(shí)可忽

11、略管壁熱阻及熱損失，水的比 熱為（kg r）解： （1）換熱器每程提供的傳熱面積（外表面為基準(zhǔn)） ， S1；由題意知，水以s的流速在管內(nèi)流過(guò)，欲求 S，需先知道每程的管子數(shù)，每 程的管子數(shù)等于所需冷卻水的總流量與單管內(nèi)水的流量之比。兩流體交換的熱量為:WcCpc(t2 tj，Cpc 4.18kJ/kg C，Wc3944.18(3717)4.713kg/S單管內(nèi)水的流量為:WC1產(chǎn)0.785 0.0212 0.7 1000 0.2423kg/s每程所需管子數(shù)為:n1Wc1Wcd 19.50.2423取每程管子數(shù)為20,(2)換熱管的總根數(shù)；由所需的總傳熱面積可求取換熱管的總根數(shù)。則每程所能提供的

12、傳熱外表面積為:由題給數(shù)據(jù),0.70.7So0.4 丄)0.4800)則任務(wù)所需的傳熱外表面積為:換熱管總根數(shù)為:18.7dol0.025 379.4取(2)換熱器的管程數(shù)。n 80由題意管程數(shù)為:Ntni2在一單程逆流列管換熱器中用水冷卻空氣， 兩流體的進(jìn)口溫度分別為2or和 11or。在換熱器使用的初期，冷卻水及空氣的出口溫度分別為45r和4or,使用一年后，由于污垢熱阻的影響，在冷熱流體的流量和進(jìn)口溫度不變的情況下， 冷卻水出口溫度降至38 r，試求：(1)空氣出口溫度為多少？( 2)總傳熱系數(shù) 為原來(lái)的多少倍？ ( 3)若使冷卻水加大一倍，空氣流量及兩流體進(jìn)口溫度不變， 冷熱流體的出口

13、溫度各為多少？( 傳熱速率有何變化？變?yōu)槎嗌伲?解：使用初期水»空氣)(4)冷卻水流量加大后，換熱器的使用一年后110 r40110T2203820題意可得：使用初WcCp c(t2t1)WhCph(T1T2)KS tm(1)空氣出口溫度T2T2) KS tm使用 一年后 Q 2WcCpc(t2 t1)WhCph(T1兩式相比(2) / (1),得(110 T2)/(387(110 40)20)/(45 20)則：T2=C(2)總傳熱系數(shù)K /K方程式/(1)式，得:(38 20) K 54.20.50%(4520) K 38.2(3)冷熱流體的出口溫度t2及 T2一年后QWcCp

14、c(t2ti)WhCp h(TiT2)K S tmQ2WcC pc(t2ti) WhC ph(Ti T2)KS tm方程(4)式/(3),得:整理前半式的方程t239.60.179T2又因空氣，K空氣，1由等比定理(110T2)(t220)110 59.6 91 (11054.2t2)(T2 20)110 t241.4lnT22054.2整理得,t2153 T2(6)聯(lián)立(5)和(6)，可得:t229.4 C，T257.5 C(4)冷卻水流量加大后，換熱器的傳熱速率有何變化？變?yōu)槎嗌伲? 九 5%.2 1.043有一蒸汽加熱器，熱方：為飽和蒸汽冷凝，T=100C ；冷方：為生垢液體升溫,t12

15、0 C，t260 C。(1)在測(cè)試中，維持以上溫度條件不變，發(fā)現(xiàn)蒸汽凝液流量，在清洗前后之比為 1: 2。問(wèn)：a那些是控制熱阻？管程宜走那一方流體？簡(jiǎn)述理由；b清洗前，污垢熱阻約為該時(shí)總熱阻的多少分?jǐn)?shù)？（2）在操作中，若要求改為維持該加熱器的熱負(fù)荷不變。問(wèn)：隨著污垢的增加,調(diào)節(jié)飽和蒸汽的溫度和生垢液體的流量，是否都能達(dá)到要求？簡(jiǎn)述理由（定 性分析）。且在殼程注：冷方流型為湍流、面積基準(zhǔn)和物性變化可不考慮以及清洗后的垢阻為零。 解：（1） a 垢層是主要控制熱阻，其次是垢層對(duì)液體的給熱過(guò)程，因傳熱過(guò)程 的傳熱量取決于熱阻大的一方。管程宜走生垢液體，便于清洗，便于增大流速， 可能減少垢層沉積在管子

16、表面上，飽和蒸汽宜在管間（殼程）走，因流速對(duì)飽和 蒸汽冷凝給熱系數(shù)幾乎無(wú)影響，而飽和蒸汽冷凝的表面又不要求清洗， 流動(dòng)易于及時(shí)排除冷凝水和不凝性氣體。b維持A, tm不變時(shí):清洗前傳熱量Q Wh KA tm(1)清洗后傳熱量Q 2WhKA tm（1）式與（2）式比較得:K 2K清洗前后總熱阻的差值是污垢熱阻 RsRs丄丄K 2K2K所以空管0.5 50%(1)（2）在操作中，調(diào)節(jié)生垢液體流量，企圖減少垢層厚度來(lái)增加換熱量，是不能滿(mǎn) 足的，因?yàn)樯敢后w以為湍流，再增加流量時(shí)，所增加的換熱量決不能與所 需要的熱量相當(dāng)，這時(shí)會(huì)使出口溫度下降。只有調(diào)節(jié)飽和蒸汽的溫度來(lái)增加tm,使其滿(mǎn)足熱負(fù)荷的要求。假

17、設(shè)垢層熱阻的增加，使其換熱量減少一半，（換熱量再減少即不能操作）， 這時(shí)蒸汽的溫度提高到160C即可滿(mǎn)足要求。假設(shè)垢層的生成，其傳熱面積的變化忽略不計(jì)，而傳熱系數(shù)下降一半，則推 動(dòng)力tm 160 20 _ 160 60120增加一倍，這樣即可滿(mǎn)足其換熱器的熱負(fù)荷不變。4.有一換熱器，管內(nèi)通90C的熱流體，膜系數(shù)1為1100w/m2 C,管外有某種液體沸騰，沸點(diǎn)為50r，膜系數(shù)2為5800w/m2 C。試求以下兩種情況下的壁溫：（1）管壁清潔無(wú)垢；（2）外側(cè)有污垢產(chǎn)生，污垢熱阻為 m2 C/W解:忽略管壁熱阻，并假設(shè)壁溫為T(mén)wTw56.4 C當(dāng)壁很薄時(shí)，根據(jù)壁兩側(cè)的對(duì)流傳熱方程式可得: 貝U同理

18、空氣，空氣，換熱器與氣體的情況未變,SiSi ，故tmtmt260tl/ t2 <2,則tm用算術(shù)平均值合適）對(duì)新情況下的熱量進(jìn)行衡算,W 4.17(60 20)2000 1.02 (15080)Tw 84 C由此可知，壁溫總是比較接近熱阻小的那一側(cè)流體的溫度。5.流量為2000kg/h的某氣體在列管式換熱器的管程流過(guò)，溫度由 150C降至 80C ;殼程冷卻用水，進(jìn)口溫度為15C，出口溫度為65C，與氣體作逆流流動(dòng)， 兩者均處于湍流。已知?dú)怏w側(cè)的對(duì)流傳熱膜系數(shù)遠(yuǎn)小于冷卻水側(cè)的對(duì)流傳熱膜系 數(shù)，管壁熱阻、污垢熱阻和熱損失均可忽略不計(jì)，氣體平均比熱為kg C，水的比熱為kg C，不計(jì)溫度變

19、化對(duì)比熱的影響，試求：（1）冷卻水用量；（2） 如冷卻水進(jìn)口溫度上升為 20C，仍用原設(shè)備達(dá)到相同的氣體冷卻程度，此時(shí)對(duì) 數(shù)平均溫差為多少？ （ 3）此時(shí)的出口水溫將為多少？ （ 4）此時(shí)的冷卻水用量為 多少？ 解：（1）冷卻水用量；20C,仍用原設(shè)備達(dá)到相同的氣體冷卻程度，此（2）如冷卻水進(jìn)口溫度上升為 時(shí)對(duì)數(shù)平均溫差為多少？WcCpc(t2 tj WhCph(T1 T2)KSi tmi Sitm原情況i Si tmWcCpc(t2 tjWhCph(T1T2) KSi tmWc 856kg / h6. 在套管換熱器中用120C的飽和蒸汽于環(huán)隙間冷凝以加熱管內(nèi)湍流的苯。苯的 流量為4000kg

20、/h，比熱容為（kgC ），溫度從30C升至60C。蒸汽冷凝傳熱系 數(shù)為1 X 104W/（n2 C），換熱管內(nèi)側(cè)污垢熱阻為4X 10-4m C/W,忽略管壁熱阻、 換熱管外側(cè)污垢熱阻及熱損失。換熱管為54 X 2mm勺鋼管，有效長(zhǎng)度為12m試求：（1）飽和蒸汽流量（其冷凝潛熱為2204kJ/kg ）; （2）管內(nèi)苯的對(duì)流傳熱系數(shù)i； （3）當(dāng)苯的流量增加50%但其他條件維持不變時(shí)，苯的出口溫度為若干？60 r應(yīng)采取哪些措施？作出定量計(jì)算。（4）若想維持苯的出口溫度仍為解：（1）飽和蒸汽流量；（2）管內(nèi)苯的對(duì)流傳熱系數(shù)i；整理得lnTT主t2KoSoWcCpc1KoRsiddoidi(3)苯的

21、流量增加將其代入(2式得50%苯的出口溫度為若干Ko 535.7w/(m2 3 C)代入(1)式得ln120 t2535.7 2.036 36000.34444000 1.5 1.9 1000解得t256.2 C(4)若想維持苯的出口溫度仍為 60 r應(yīng)采取哪些措施？作出定量計(jì)算。(a) 將管子加長(zhǎng)，由(1)式得(b) 提高加熱蒸氣壓強(qiáng)(溫度)解得 T 133 C7. 一廢熱鍋爐，由25X 2鍋爐鋼管組成，管外為水沸騰，溫度為 227r，管內(nèi) 走合成轉(zhuǎn)化氣，溫度由575r下降到472r。已知轉(zhuǎn)化氣一側(cè)i=300W/mK,水 側(cè)。=10000W/mK,鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為45W/mK,若忽略污垢熱阻，

22、試求：(1) 以?xún)?nèi)壁面為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù) K;(2) 單位面積上的熱負(fù)荷q(W/m);(3) 管內(nèi)壁溫度Tw及管外壁溫度Ti;(4) 試以計(jì)算結(jié)果說(shuō)明為什么廢熱鍋爐中轉(zhuǎn)化氣溫度高達(dá)500r左右仍可使用鋼管做換熱管。解: (1)所以KI 289.2W/m2 K因?yàn)?7547221I SiTWTwTIbSmT 2271qSq由上述方程可解出Tw237.8 C，Ti234.2 C(4)由計(jì)算結(jié)果可知，鋼管的內(nèi)外壁溫度接近水側(cè)沸騰的溫度，即接近于熱阻 小的一側(cè)流體的溫度。盡管廢熱鍋爐中轉(zhuǎn)化氣溫度高達(dá)500 r左右，而鋼管的溫度小于238r，故仍可在此高溫下使用鋼管做換熱管。8水以一定流速在直管中作湍流

23、流動(dòng)，若管壁溫度不變?yōu)?50K,水的進(jìn)出口溫度分別為290K及295K,若水的流速增加一倍，貝U水的出口溫度變?yōu)槎啻螅?解：求聽(tīng)=2, t2 = ?以知tw 350K， t1 290K，t? 295K，水湍流流動(dòng)，需對(duì)水側(cè)作熱量恒算可求t2。一般情況，水的進(jìn)出口溫差小于10C，那么溫度對(duì)物性參數(shù)影響較小, 由題意知，流速改變前:因此可以認(rèn)為水的物性參數(shù)保持不變。Q WcCpc(t2 t1)WcCpc(295 290) S tm2(3)流速改變后:Q2WcC pc(t2 tj 2WcC pc(t2 290) S tm350K流速改變前350K > 350K350K290K295K290K流

24、速改變后At2t (350 290)(350 295)tm57.5 C20.023(嗎0.8d4di因物性參數(shù)不變,則:(4)（）0.820.81.74u（1）/（2），并將各參數(shù)帶入，可得：水進(jìn)口溫度為9現(xiàn)有一逆流冷卻器，用冷水冷卻油，使油溫從 420K降到370K,285K,出口溫度為310K。設(shè)油和水的流率、進(jìn)口溫度保持不變，將冷卻器長(zhǎng)度 增加一倍（其它尺寸不變），求油及水的出口溫度。（420 301）（370 285）解：420K370Ktm97.5310K285K對(duì)體系進(jìn)行熱量恒算，KS tmCp o(420 370)KSC po97.5501.9C po(1)WwC pw97.5(

25、310 285)3.9皂C pw（2）冷卻器長(zhǎng)度增加一倍后，420K Tt285K假設(shè):tm135 T2 t2所以,WoC po (420 T2)2KS tmWwCpw(t2285) 2KS tmKS (135 T2 t2)Wo Cpo(420 T2) Cpo (420 t2)2KS tmWw Cp w(t2 285)KSCpw(350 T2 t2)(t2285)(4)(2) = (4)(135 T2 t2)420 T2"(135 T2 t2)t2285(6)解（5）和（6）方程，得：Ttl/ t2 <2,則tm用算術(shù)平均值合適。每小時(shí)將一定量的氣體從80r冷到60r，冷10

26、.某工廠有一臺(tái)列管式換熱器，卻水溫度由20C升到30r，氣體在管內(nèi)流過(guò)，冷卻水在管外與氣體成逆流。經(jīng) 核算，該換熱器的傳熱系數(shù)K 40w/（m2 C），現(xiàn)生產(chǎn)需要?dú)怏w出口溫度更低,有人提出將一結(jié)構(gòu)及大小與已用一臺(tái)完全一樣的換熱器并聯(lián)使用，氣體量與原一臺(tái)時(shí)相同，只是分成相等的兩股送入，冷卻水進(jìn)出每個(gè)換熱器的溫度仍與原來(lái)的 一樣。試計(jì)算：（1）此時(shí)氣體的出口溫度為多少？（2）兩臺(tái)換熱器應(yīng)如何安排才能把氣體冷卻到更低的溫度？設(shè)：氣體處理量與冷卻水進(jìn)出口溫度都不變，忽略管壁與冷卻水熱阻，氣體 溫度改變引起的物性改變也忽略不計(jì)。解：一臺(tái)換熱器情況：所以Q KS tm 40 S 451800S又因WgC

27、pg(T1 T2) WgCp g(80 60)20WgC pg氣體放出的熱量與冷卻水得到的熱量相等，所以:(1)S1WgC pg90（1） 兩臺(tái)相同換熱器并聯(lián)使用 由于管間為水，管內(nèi)為氣體,g 故有氣膜控制所以AW；8 K40AWg080.81A(Wg / 2)0.8(0.5)0.840KK 40(0.5)0-82380 T223(30 T2)(2)聯(lián)立(1)式和(2)式解得:T257.6 C兩臺(tái)相同換熱器串聯(lián)使用時(shí)80 T240(30 T2)聯(lián)立(1)式和(3)式解得:T246.15 C因此兩臺(tái)串聯(lián)使用可使氣體出口溫度降低到更低。11某車(chē)間需要安裝一臺(tái)換熱器，將流量為30mVh、濃度為10%勺NaOH水溶液由20C預(yù)熱到60。加熱劑為127C的飽和蒸汽。該車(chē)間現(xiàn)庫(kù)存一臺(tái)兩管程列管 式換熱器，其規(guī)格為© 25X 2mrm長(zhǎng)度為3m總管數(shù)72根。試問(wèn)庫(kù)存的換熱器