換熱器例題(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、已知熱-冷流體的進、出口溫度 °C、 °C、 °C、 °C，試計算下列流動布置時換熱器的對數(shù)平均溫差：（1） 順流；（2） 逆流；（3） 一次交叉流（兩種流體各自不混合）；（4） 一次交叉流（一種混合，另一種流體不混合） 解：（1）對順流： ， （2）對逆流： ， （3）一次交叉流（一種混合，另一種流體不混合） ， 查圖1015得到： 所以 （4）對一次交叉流（兩種流體各自不混合） ， 查圖1015得到： 所以 2、有一臺逆流式油-水換熱器，已知油的進口溫度 °C，出口溫度 °C，油的密度 kg/m3，比

2、熱容 kJ/(kg×K)；冷卻水的進口溫度 °C，出口溫度 °C，流量 kg/s。換熱器的傳熱系數(shù) W/(m2×K)，試求：（1） 油的流量；（2） 換熱器的換熱量；（3） 換熱器的傳熱面積。解：先計算換熱器的換熱量，在該溫度范圍內(nèi)水的比熱容 由得到： 由可以計算油的流量： ， 由得到： 3、某蒸發(fā)器的管壁厚3mm，材料是鋼。長久使用后其表面覆蓋一層厚為0.5mm的水垢。試求傳熱系數(shù)的變化，并就計算結(jié)果討論水垢對傳熱系數(shù)的影響。已知：沸2791 W/(m2·K)，冷凝11630 W/(m2·K)，鋼=46.5 W/(m·K)

3、，水垢=1.745 W/(m·K)。解： 假定各傳熱面面積相等，則： （1） 結(jié)垢前：（2） 結(jié)垢后： 所以，結(jié)垢前后變化： 可見結(jié)水垢后傳熱效率大大下降。 答：水垢使總傳熱系數(shù)下降了36。4、一蛇管熱交換器是用外徑20mm，厚2mm的銅管裝置在水槽中。CO2氣體以24kg/h的流量在管內(nèi)流動，其溫度由50降到20，CO2的平均Cp=0.83kJ/(kg·K)。冷卻水自槽底進入，以110kg/h的流量緩緩流進，自槽頂離去，這樣冷卻水可以當作以自然對流的方式與CO2進行熱交換。水的進入溫度為10。已知CO2對壁的158.2W/(m2·K)，管壁對水的258.2W/(

4、m2·K)，管壁w=383.8 W/(m·K)，試計算冷卻水的出口溫度和熱交換器的傳熱膜系數(shù)。解：（1） 熱量衡算：水升溫吸收的熱量CO2降溫釋放的熱量即 水的物性值先以10的情況計算：查水的物性值，則 所以：to=11.3驗證水的物性值假設(shè)：水的平均溫度： 以10的水計算是可以的。所以冷卻水的出口溫度為11.3。（2） 求K根據(jù)熱阻疊加規(guī)律：同理可得： 答：冷卻水的出口溫度為11.3，熱交換器的傳熱膜系數(shù)為45.05W/(m2.K)。(如以圓筒壁的平均面為基準，則傳熱膜系數(shù)為 50.05W/(m2.K)； 如以圓筒壁的內(nèi)表面為基準，則傳熱膜系數(shù)為56.31W/(m2.K)

5、。一般沒有特別指明，應(yīng)以外表面為基準計算傳熱系數(shù)K。)練習題 1. 設(shè)有一管殼式換熱器，熱流體的進、出口溫度57、35，冷流體的進、出口溫度28、30。試求在順流、逆流和一流程交叉流熱流體橫向混合、冷流體橫向不混合時三種情況下的對數(shù)平均溫差。2. 管殼式冷油器的冷卻水在雙管程中流動，其進、出口溫度為20、60，水流量為每分鐘70公斤，將熱油從110冷卻到60，冷油器的總傳熱系數(shù)為300W/m2,試計算冷油器的傳熱面積。(設(shè)管程為2管程，水在40的比熱容為Cp=4.174kJ/kg ,)3. 某一換熱器總換熱面積為60m2，用來冷卻質(zhì)量流量為1000kg/h、溫度為200的油，設(shè)該油的比熱為1.9kJ/kg.，水的進口溫度為30、流量為6000kg/h。該換熱