t1'300℃t2'100t1"210℃t2"200Δtmax=
t1"-t2'=210-100=110Δtmin=
t1'-t2"=300-200=100Δtim=
104.9205869P=
(t2"-t2')/(t1'-t1")=(E3-E2)/(B2-E2)=0.5R=(t1'-t1")/(t2"-t2')=(B2-B3)/(E3-E2)=
0.9查得Φ=0.92
Δtm=Δtim*Φ=Δtm=104.9*0.92=96.526939920.92
0.85
0.97
(5)Δt max =t 1′-t 2′=300-100=200℃
Δt min =t 1″-t 2″
=210-200=10℃
2.1-2型管壳式换热器,用30℃的水来冷却120℃的热油(c 0=2100J/(kg
Δt m =104.9
0.92=96.5℃
(3)由课本图1.8查得
Δt m =104.9×0.85=89.2℃
(4)由课本图1.11查得
Δt m =104.9×0.97=101.8℃
(3)1-2型管壳式,热流体在壳侧;
(4)2-4型管壳式,热流体在壳侧;
(5)顺列布置。
解:(1)Δt max =t 1″-t 2′=210-100=110℃
Δt min =t 1′-t 2″=300-200=100℃
由课本图1.14查得
壳侧
管侧(Δtmax-Δtmin)/in(Δtmax/Δtmin)=1.已知,,,。试计算下列流动布置时换热器的对数平均温差。
(1)逆流布置;(2)一次交叉,两种流体均不混合;
0.53942003.一台逆流式水-水换热器,t 1
′=87.5℃,流量为每小时9000kg ,
t 2
′=32℃,流量为每小时13500kg ,总传热K ),传热面积A=3.75m 2,试确定热水的出口温度。
解:取水的定压质量比热c p =4200J/( kg?K)
热水热容量
冷水热容量
因而W 1=W min ,W 2=W max
又因为
,所以解得 t 1″=71.5℃【或利用实际传热量Q=εW min (t 1′-t 2′)=W 1(t 1′-t 1″),代入数据,解得t 1″=71.5℃】热平衡关系 W 1(t 1′-t 1″)=W 2(t 2″-t 2′),即
(120-71.5)=5040
(t 2″-30),解得t 2″=70.3℃
所以水的出口温度为70.3℃,油的出口温度为71.5℃
因而 W 1=W min ,W 2=W max
则
,
,
传热有效度
代入数据,得
解:取水的定压质量比热c p =4200J/(kg
K),
热油的热容量 W 1=M 1c 0=2
2100=4200W/K,
冷水的热容量 W 2=M 2c p =1.2
4200=5040W/K
K )),冷却水流量为1.2kg/s ,油流量为2kg/s ,设总传热系数K=275W/(m 2
K),传热面积A=20m 2,试确定水与油各自的出口温度。
解:先按逆流算出对数平均温差为
故查图1.8
,,
=0.952,故对数平均温差(Δt max +Δt min )】传热量
Q=W 2Δt 2=5441.8(32-4)=152370.4W 又
5.在一台1-2型壳式换热器中,管内冷却水从16℃升高到35℃,管外空气从119℃下降到45℃,空气K=84W/(m 2?K ),试计算所需的传热面积。又
NTU=KF/W min
F=NTUW min /K=
解法二:由热平衡方程W 1(t 1′-t 1″)=W 2(t 2″-t 2′),代入数据,解得t 1″=85℃
逆流型换热器的对数平均温差为
【或者用算术平均温差Δt m =
【或利用实际传热量Q=εW min (t 1′-t 2′)=W 1(t 1′-t 1″),代入数据,解得t 1″=64.7℃】
所以热水的出口温度为64.7℃。
4.温度为99℃的热水进入一个逆流型的热交换器,将4℃的冷水加热到32℃,热水流量为9360kg/h ,冷
(m 2?℃),试计算该热交换器的传热面积和传热有效度。水的比热为c p =4186J/(kg?℃)。解法一:
W 1=W max ,W 2=W min ,
R c =W min /W max =4680/9360=0.5,
空气的换热量故需传热面积空气平均温差c
p
=1009J/(kg?K)
数据,解得t1″=71.5℃】
为每小时13500kg,总传热系数K=1740W/(m2
】
热水流量为9360kg/h,冷水流量为4680kg/h,传热系数为830W/(kg?℃)。
19℃下降到45℃,空气流量为19.6kg/min,换热器总传热系数