用一傳熱面積為3m2(以外表面積為準(zhǔn)),由252.5mm管子組成的單程列管式換熱器,用初溫為10℃的水將機(jī)油由200℃冷卻至100℃,水走管內(nèi),油走管間。已知水和機(jī)油的質(zhì)量流量分別為1000kg/h和1200kg/h,其比熱容分別為4.18kJ/(kgK)和2.0kJ/(kgK),水側(cè)和油側(cè)的對流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為2000W/(m2K)和250W/(m2K),兩側(cè)可視為呈逆流流動,如不計(jì)算管壁及污垢熱阻: (1)試計(jì)算說明該換熱器是否合用? (2)夏天,水的初溫達(dá)到30℃時(shí),該換熱器是否合用?(假設(shè)K不改變),如不合用,如何解決?
在一列管式換熱器內(nèi)用水冷卻苯。苯走管程,流量為1.5kg/s,由80°C被冷卻至30°C。冷卻水在殼程內(nèi)呈湍流流動,且與苯逆流流動,其進(jìn)口溫度為20°C,出口溫度為50°C。已估算出苯側(cè)和水側(cè)的對流傳熱系數(shù)分別為900W/(m2K)、1700W/(m2K);苯的平均比熱為1.9kJ/(kg.K)。若列管為φ25×2.5mm的鋼管,長3米,其導(dǎo)熱系數(shù)為45W/(m2K),并忽略污垢熱阻及換熱器的熱損失,試求: (1)所需換熱器的列管數(shù)為多少? (2)若其它條件不變,冷卻水的流量變?yōu)樵瓉淼膬杀?,換熱器的列管數(shù)又為多少?