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1、有一套管换热器,管内为542mm,套管为1164mm 的钢管,内管中苯被加热,苯进口温度为50,出口温度为80,流量为4000kg/h。环隙为133.3的饱和水蒸气冷凝,其汽化热为2168.1kJ/kg,冷凝传热膜系数为11630W/m2.K。苯在5080之间的物性参数平均值为密度=880kg/m3,比热:Cp=1.86kJ/kg.,粘度=0.3910-3Pa.s,导热系数=0.134W/m.k,管内壁垢阻为0.000265cm2/W,管壁及管外侧热阻不计。试求:(1)加热蒸汽消耗量;(2)所需的传热面积(以内管外表面计)。,解:(1)加热蒸汽消耗量:,(2)内管中苯的流速:,湍流,则以内管外
2、表面计的传热系数为:,.,一列管式换热器由25*2 钢管制成。在管内流动,注量为10/s,由320K冷却到310K,的平均比热为0.86J/*K。冷却水在管外与呈逆流流动,流量为3.58/s,进口温度为300K。已知侧的1 为50W/K,水侧2为500 W/K,垢 阻不计,水的比热为4.16J/*K。试计算:(1)冷却水的出口温度。(2)传热系数。(3)传热面积。,例1-1 如图所示,槽内水位维持不变,在水槽底部用内径为100mm的水管引水至用户C点。管路上装有一个闸阀,阀的上游距管路入口端10m处安有以汞为指示液的U管压差计(Hg=13600kg.m),压差计测压点与用户C点之间的直管长为2
3、5m。问:(1)当闸阀关闭时,若测得R=350mm,h=1.5m,则槽内液面与水管中心的垂直距离Z为多少m?(2)当闸阀全开时(阀=0.17,=0.02),每小时从管口流出的水为若干m3/h?,解:(1)闸阀关闭,系统内处于静止,由U管处等压面得:水g(Z+h)=HggRZ=Hg.R/水-h=136000.35/1000-1.5=3.26m,(2)以槽液面为1-1,管出口内侧为2-2,管中心线为基准面,列柏式:,又 H1-2=(.L/d+).u22/(2g)=(0.0235/0.1+0.5+0.17)u22/(2g)=7.67 u22/(2g)则 3.26+0+0=0+u 22/(2g)+0+
4、7.67u22/(2g)解得 u2=2.72m/s V=.d2.u2/4=.(0.1)22.723600/4=76.87m3/h,例1-2 用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油,流量为 38.4T/h,高位槽中液面比油池中液面高20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度)430m,进出口阻力不计。管径为1084mm,若油在输送温度下的比重为0.96,粘度为3430cp,求泵所需的实际功率,设泵的效率=50%。,20m,对贮油池液面至高位槽液面列柏努利方程:He=Z+(l+le)/d(u2/2g)Z=20m l+le=430m d=108-(24)=100mm=0.1m u=Vs/0.785d
5、=38400/36000.7850.1960=1.415m.s Re=du/=0.11.415960/343010=39.62000=64/Re=64/39.6=1.616 He=20+1.616(430/0.1)(1.415/29.81)=729.2m N=QHeg/=38400729.29.81/(36000.51000)=152.6kw,传热练习题-填空选择,4、用0.1Mpa的饱和水蒸气在套管换热器中加热空气。空气走管内,由20升至60,则管内壁的温度约为。答案:1005、处理量为440kg/h的有机溶液在某换热器中预热。运转一周期后,该溶液在管内生成积垢,使换热器总热阻增加了10%。
6、若维持冷、热介质出口温度不变,则该溶剂的处理量变为。答案:400kg/h,传热练习题-填空选择,6、苯在内径为20mm的圆形直管中作湍流流动,对流传热系数为1270W/()。如果流量和物性不变,改用内径为30mm的圆管,其对流传热系数将变为()。答案:6127、关于传热系数K下述说法中错误的是()A.传热过程中总传热系数K实际是个平均值;B.总传热系数K随着所取的传热面不同而异;C.总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关;要提高K值,应从降低最大热阻着手;答案:C,传热练习题-填空选择,8、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有(),走壳程的有()。.高压流体;.蒸汽;.
7、易结垢的流体;.腐蚀性流体;.粘度大的流体;.被冷却的流体;答案:、;B、9、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是()。A.除真空和大多数固体外,热射线可完全透过;B热辐射和光辐射的本质完全相同,不同的仅仅是波长的范围;C热射线和可见光一样,都服从则折射定律;D物体的温度不变,其发射的辐射能也不变 答案:A,传热练习题-计算题,1、某列管热换器用109.2的饱和水蒸气加热管内空气,使它由20升到80,现空气流量增加一倍,问在传热面积和空气进、出口温度不变的情况下,加热蒸汽温度应改变为多少?2、温度为20比热为的溶剂以的流率流过套管换热器内管,被加热至64,环隙内为170饱和水蒸气冷凝。换热器内管直径,总长,材料为钢,计算传热系数。如果将内管改为的钢管,其他条件不变,求所需管长。,