计算题

用110℃的饱和水蒸汽将流量为35m³/h的某稀溶液在双程列管换热器中从75℃加热至90℃。若每程有直径为φ25×2.5mm的管子30根，且以管外表面积为基准的传热系数K=2800W/m²·℃，蒸汽侧污垢热阻和管璧热阻可忽略不计。 试求：
（1）换热器所需的管长；
（2）当操作一年后，由于污垢累积，溶液侧的污垢系数为0.00008m²·℃/W，若维持溶液的原流量及进口温度不变，其出口温度为多少？又若必须保证溶液原出口温度，可采用什么措施？

有一列管式换热器，装有φ25×2.5mm钢管320根，其管长为2m，要求将质量为8000kg h的常压空气于管程由20℃加热到85℃，选用108℃饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。若水蒸汽的冷凝传热膜系数为1×104W m2·K，管壁及两侧污垢热阻均忽略不计，而且不计热损失，已知空气在平均温度下的物性常数：λ=2.85×10-2W m·K，μ=1.98×10-5N·s m2，cp=1kJ kg·K，Pr=0.7。 试求： （1）空气在管内的对流传热系数；  （2）求换热器的总传热系数（以管子外表面为基准）；  （3）通过计算说明该换热器能否满足要求；  （4）计算说明管壁温度接近于哪一侧的流体温度。 点击查看答案

一列管换热器，由φ25×2mm的126根不锈钢管组成。平均比热为4187J kg·℃的某溶液在管内作湍流流动，其流量为15000kg h，并由20℃加热到80℃，温度为110℃的饱和水蒸汽在壳方冷凝。已知单管程时管壁对溶液的传热系数αi为520W m2·℃，蒸汽对管壁的传热系数α0为1.16×104W m2·℃，不锈钢管的导热系数λ＝17W m·℃，忽略垢层热阻和热损失。 试求： （1）管程为单程时的列管长度（有效长度，下同）  （2）管程为4程时的列管长度（总管数不变，仍为126根）（总传热系数：以管平均面积为基准，） 点击查看答案