在一FLB-500-65-25-4型列管冷凝器中用飽和水蒸氣預(yù)熱有機(jī)溶劑,蒸汽在殼程中冷凝為同溫度的飽和水。溶劑走管內(nèi)。已知:水蒸氣:溫度120℃,冷凝潛熱r=2236KJ/kg,冷凝傳熱膜系數(shù):10000w/m2.℃。溶劑:流量:45噸/時(shí),入口溫度42℃,出口溫度82℃,平均溫度下的比熱2.2KJ/kg.℃。換熱器:管子總數(shù)120根,管子規(guī)格φ25×2.5mm,材料:鋼(導(dǎo)熱系數(shù)45w/m.℃)以管外表面積為基準(zhǔn)的傳熱面積65m2,殼體沒保溫,殼外表面積12m2。四周環(huán)境溫度15℃,換熱器外殼至周圍環(huán)境的對(duì)流輻射綜合傳熱膜系數(shù)α1=14.5w/m2.℃。 1)忽略殼壁熱阻,估計(jì)蒸汽的冷凝量(kg/h); 2)若兩側(cè)無污垢,試求管內(nèi)溶劑的對(duì)流傳熱膜系數(shù); 3)若將上述四管程的換熱器改為二管程操作(管子總根數(shù)不變),并假定溶劑的流量、入口溫度、蒸汽溫度、蒸汽的冷凝膜系數(shù)均不變,溶劑物性變化可忽略,溶劑的出口溫度。(假定二管程時(shí)管內(nèi)流動(dòng)為湍流狀態(tài))
某廠庫存有一臺(tái)列管式換熱器,其主要尺寸為:列管規(guī)格φ38×3,管常4m,管數(shù)127根,欲利用這臺(tái)換熱器,用水蒸氣加熱空氣.蒸汽走殼程,空氣走管程,空氣流量為6000標(biāo)準(zhǔn)m3/小時(shí),要求自20℃加熱至100℃以上。 已知:空氣側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)為58w/m2.℃;蒸汽側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)為11000w/m2.℃;污垢熱阻和管壁熱阻可以忽略不計(jì);標(biāo)準(zhǔn)狀況下,空氣密度為1.29kg/m3,操作條件下餓比熱取1.01kJ/kg.℃;蒸汽的有關(guān)參數(shù)見下表. 1)當(dāng)采用壓力為2kg/cm2(絕對(duì))的加熱蒸汽時(shí),試核算此臺(tái)換熱器是否能滿足要求。 2)如果用壓力為3kgf/cm2(絕對(duì))的加熱蒸汽,利用此臺(tái)換熱器,可以將空氣自20℃加熱至多少度?蒸汽消耗量為多少kg/h。