大学课件-化工原理-第4章传热习题.ppt

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1、有一列管式换热器,传热面积为40 , 列管规格为252.5mm的钢管。用饱和蒸汽将处理量为2.5104kg/h的油从40C加热到80C。油走管程，流动状态为湍流，油的平均比热 ；蒸汽走壳程，水蒸汽压力为2atm（绝压），冷凝传热膜系数h0=1.2104. 1当油的处理量增加一倍时，油的出口温度为多少？若要保持油的出口温度仍为80C，换热器是否够用？ 2若不够用，可采取哪些措施？ 3并联或串联多大的换热器才够用？要考虑哪些问题? 4. 处理量加大一倍，若将加热蒸汽压力提高到3atm，能否保证油的出口温度？,传热习题课,5 5. 油的处理量不变，若油的粘度增大一倍，仍为湍流流动，其它物性不变，则油

2、的出口温度为多少？ 6 6. 由于换热器运行时间较长，使管壁增加了一层油垢，其厚度为1mm、导热系数=0.2 ，此时油的出口温度为多少？ 7 7. 大气温度为 10C，管壁对空气的对流传热膜系数按 计算，换热器的壳体外径为400 8mm，保温后壁温为30C ，保温材料的导热系数0.058 。保温层厚度为多少？保温后每月可节约多少公斤蒸汽？,传热习题课,传热习题课,1.当油的处理量增加一倍时，油的出口温度为多少？若要保持油的出口温度仍为80C，换热器是否够用？,解: 判断换热器是否够用 1）保持出口温度，校核传热面积A 变化量：,传热系数K、传热面积 （1）原传热系数,传热习题课,因此，热阻主要

3、集中在管程,(2)判断换热器是否够用 当流量增加一倍时，,传热习题课,因此该换器不够用。,2）保持传热面积A，校核油的出口温度 变化量：传热系数，传热温差 若设油的出口温度为 tx，则,判断换热器是否够用,传热习题课,同样表明该换器不够用。,2若不够用，可采取哪些措施？,传热习题课,采取的措施可分为两方面: 一是在设备结构上，另一是在操作条件上。而且两者紧密相关。,(1) 变成为双管程：,传热习题课,变成为双管程：,传热习题课,若要求油出口温度仍为80C, 则要降低加热蒸汽压力。,(2) 串联一台6 的换热器,条件是流通截面积要相同。,传热习题课,(3)提高加热蒸汽温度,3并联或串联多大的换热

4、器才够用？要考虑哪些问题?,1)串联一台6 m2的换热器,条件是流通截面积要相同。 2)并联一台相同的换热器. K=K A =2A,传热习题课,4. 处理量 加大一倍，若将加热蒸汽压力提高到3atm，能否保持油的出口温度？,根据3atm水蒸汽的饱和温度为132.9 C 128.9C，而T=128.29 C ，即可满足要求, 因此加热蒸汽压力提高到3atm时，能保持油的出口温度。,传热习题课,5.油的处理量不变，若油的粘度增大一倍，仍为湍流流动，其它物性不变，则油的出口温度为多少？,传热习题课,6 由于换热器运行时间较长，使管壁增加了一层油垢，其厚度为1mm、热导率=0.2，此时油的出口温度为多少？,传热习题课,传热习题课,7 大气温度为 10C，管壁对空气的对流传热膜系数按 计算，换热器的壳体外径为4008mm，保温后壁温为30C ，保温材料的导热系数0.058 。保温层厚度为多少？保温后每月可节约多少公斤蒸汽？,若忽略管壁热阻,则壳体外壁温为120 C ，保温层外壁温为30 C ，当稳态传热时：,保温后：单位管长单位时间的热损失为,保温前：单位管长单位时间的热损失为(Q/A),7 保温后每月可节约多少公斤蒸汽？,传热习题课,