第十章换热器例题课件.ppt

; 【例10-1】已知热流体入口温度 ℃，出口温度 ℃；冷流体入口温度 ℃，出口温度 ℃。试计算换热器为如下情况时的平均温差。 （1）顺流； （2）逆流； （3）1-2型壳管式； （4）一次交叉流，一种流体混合，另一种流体不混合。; 解：（1）当采用顺流布置时; （2）当采用逆流布置时 ; （3）当采用1-2型管壳式时 查1-2型管壳式换热器的温差修正系数图 ; （4）当采用一次交叉流，一种流体混合，另一种流体不混合时，查相应的修正系数ψ=f(P，R) 图，可得ψ≈0.95，因而，平均温压△tm≈42.6℃。 【讨论】从计算结果可见，当流体具有相同的进出口温度时，逆流式换热器的平均温差大于顺流式的平均温差，对于其它布置型式，当ψ较大时，平均温差一般介于顺、逆流之间。 ; 【例10-3】一台卧式壳管式氨冷凝器，氨冷凝温度 ℃，已知换热器传热面积为114m2，传热系数为900W/（m2·K），冷却水流量qm2=24kg/s，冷却水入口温度 ℃，试求换热器效率、冷凝换热量及冷却水出口温度。 水的比热容 cp2=4.19 kJ/（kg·K）;=0.639×24×4190(38-28) =642.6×103 W;冷却水出口温度 ; 【例10-4】某电厂的凝汽器是由单一壳体和30000根管所组成的两次交叉流壳管式换热器，管子是直径为25mm的薄壁结构，蒸汽在管外表面凝结的换热系数为8000W/（m2·K），靠流量为1.2×104kg/s的冷却水冷却，冷却水的进口温度为20℃，蒸汽在34℃冷凝，换热器所要求的换热量为5×108W。 （1）试求冷却水的出口温度。 （2）所需的每个流程的管长是多少？; 查水的物性表： c2=4181J/（kg·K）， ρ2=997kg/m3 ， λ2=0.609W/（m2·K）， ν2=0.9055×10-6m2/s， Pr2=6.22; （2）查两次交叉流，一种流体混合，另一种流体不混合时的温差修正系数图 ; W/(m2·K) ;忽略管壁热阻，并把管子视作平壁,则; 【例10-6】有一台逆流壳管式冷油器，新运行时，润滑油的进出口温度分别为100℃和60℃，冷却水的进出口温度分别为30℃和50℃，已知换热器的传热面积为1.8m2，传热系数为340W/（m2·K）。 （1）试求该冷油器新运行时的换热量及效率。 ???2）该冷油器运行一年后，发现产生了污垢,冷却水只能被加热到45℃，润滑油的终温高于60℃，求此时该冷油器的换热量又为多少？污垢热阻为多少？;= 0.571 ;℃;润滑油出口温度升高为; ; 【例10-8】某锅炉省煤器，钢管规格为φ51×6mm，热导率λ=45W/（m·K），管内水侧换热系数h2=5000W/（m2·K），管外烟气侧换热系数h1=80W/（m2·K）。 （1）试分析为最有效地增强传热，应在哪个环节采取措施？ （2）若省煤器运行一段时间后，管壁上积了一层厚3mm的灰垢层，灰垢的热导率λhg=0.116W/（m·K），则传热的薄弱环节有无变化？（近似按平壁计算）; 解：(1)三个串联环节的各局部热阻分别为 水侧换热热阻 （m2·K）/W 管壁导热热阻 （m2·K）/W 烟气侧换热热阻 （m2·K）/W; 由计算结果可知烟气侧的热阻最大，因此为最有效地强化传热，首先应减小烟气侧的热阻。如适当增加烟气流速或在烟气侧加肋等。 (2) 积灰后，增加了灰垢层热阻