解:(1)将a:提高一倍 %=2×50=100W/八m2.℃) 之品+女2+赢-0135 0.025 所以K,=74w/m2.℃) (2)将a.提高一倍 a,=2×1000=2000w/m2.℃ 1=4。+1=0.025 1 E。4+g,30x02+20=0025 所以K,=39Ww2.℃) 计算结果表明,K值总是接近热阻大的流体侧的ā值,因此欲提高K值,必须对 影响K值的各项进行分析,如在本题条件下,应提高空气侧的α,才有效果。 例46在一单壳程、四管程换热器中,用水冷却热油。用冷水管内流动,进口温 为40C。 传热系数为470W/(m2.℃),试求换热器的传热面积。 解:换热器传热面积可根据总传热速率方程求得,即: 换热器的传热量为 2=Wc,(7-T2)=1.25×1.9×103(120-40)=190kw 1-4型列管换热器的对数平均温度差,先按逆流计算,即:
解:(1)将αi提高一倍 所以 (2) 将αo提高一倍 所以 计算结果表明,K 值总是接近热阻大的流体侧的α值,因此欲提高 K 值,必须对 影响 K 值的各项进行分析,如在本题条件下,应提高 空气侧的α,才有效果。 例 4-6 在一单壳程、四管程换热器中,用水冷却热油。用冷水管内流动,进口温 度为 15℃,出口温度为 32℃。热油在壳方流动,进口温度为 120℃,出口温度 为 40℃。热油的流量为1.25kg/s,平均比热为 1.9kJ/(kg.℃)。若换热器的总 传热系数为 470 W/(m 2 ·℃),试求换热器的传热面积。 解:换热器传热面积可根据总传热速率方程求得,即: 换热器的传热量为: 1-4 型列管换热器的对数平均温度差,先按逆流计算,即:
4=-4.20-3240-15).50℃ 120-32 m40-15 R=写-120-0=471 温度差校正系数为: 53-432-15 由图查得:”:=0,89 所以△tw=:△%=0.89×50=44.5℃ = 9-190×103 故 a,470x4591w2 例4-7在传热外表面积S,为300m的单程列管换热器中,300℃的某种气体流过 壳方并被加热到430℃。另一种560℃的气体作为加热介质,两气体逆流流动, 流量均为1×10kg/h,平均比热均为1.05kJ/(kg.℃)。试求总传热系数。假设换 热器的热损失为壳方气体传热量的10%。 解:对给定的换热器,其总传热系数可由总传热速率求得,即: K.=S. 0 换热器的传热量为: 0=We6-4+Qz=1.wcx62-4】 11x704 360×105×102430-30j-417×10w 热气体的出口温度由热量衡算求得,即: 2=Wic(Ti-T) 或117×105=1x10 3600 ×1.05×103560-T3】
温度差校正系数为: 由图查得: 所以 故 例 4-7 在传热外表面积 S0为 300m2的单程列管换热器中,300℃的某种气体流过 壳方并被加热到 430℃。另一种 560℃的气体作为加热介质,两气体逆流流动, 流量均为 1×104 kg/h,平均比热均为 1.05kJ/(kg.℃)。试求总传热系数。假设换 热器的热损失为壳方气体传热量的 10%。 解:对给定的换热器,其总传热系数可由总传热速率求得,即: 换热器的传热量为: 热气体的出口温度由热量衡算求得,即: 或
解得7?=417℃ 流体的对数平均温度差为 △2560-430 因4417-300=1.11<2 所以 6.-4+丝.560-430j+417-30.1235℃ 2 2 故 -17x103 300x1235=1,3wm2.℃j 由本例计算结果可以看出,两气体间传热的总传热系数是很低的 例48在一传热面积为15.8的m的逆流套管换热器中,用油加热冷水。油的流 量为2.85kg/s、 进口温度为110℃:水的流量为0.667kg/s、进口温度为35℃。油和水的平均 比热分别为1.9及4.18kJ/(kg.℃)。换热器的Z0总传热系数为320W/(m㎡2.℃)。 试求水的出口温度及传热量。 解:本题用e-NTU法计算 wc=2.85×1900=5415W/C W,cx=0667×4180=2788W/PC 故水(冷流体)为最小值流体。 -器055 2788
解得 流体的对数平均温度差为: 因 所以 故 由本例计算结果可以看出,两气体间传热的总传热系数是很低的。 例 4-8 在一传热面积为 15.8 的 m 2的逆流套管换热器中,用油加热冷水。油的流 量为 2.85kg/s、 进口温度为 110℃;水的流量为 0.667 kg/s、进口温度为 35℃。油和水的平均 比热分别为 1.9 及 4.18kJ/(kg.℃)。换热器的 ZO 总传热系数为 320W/(m 2 ·℃)。 试求水的出口温度及传热量。 解:本题用ε-NTU 法计算 故水(冷流体)为最小值流体