化工第四章：传热.pptVIP

【例4-1】一套管换热器的内管为φ25×2.5mm的钢管，钢的导热系数为45 W/(m·K)，该换热器在使用一段时间以后，在换热管的内外表面上分别生成了1mm和0.5mm厚的污垢，垢层的导热系数分别为1.0 W/(m·K)和0.5 W/(m·K)，已知两垢层与流体接触一侧的温度分别为160℃和120℃，试求此换热器单位管长的传热量。 解：换热器的热流密度 W/m 代入数据得 使龚废重讳坐柞抉杀腺痹灯嫩贺寺仁号馁疯免憨挚籍望禹抵芥爽瘩普鼓喻化工第四章：传热化工第四章：传热 【例4-2】工业炉的炉壁，由下列三层组成： 耐火砖 =1.4W/(m·K), b1=225mm 保温砖 =0.15W/(m·K), b2=115mm 保温砖 =0.8W/(m·K), b3=225mm 今测得其内壁温度为930℃，外壁温度为55℃，求单位 面积的热损失。 解：由串联热阻的概念 W/m2 丛特妈梭泰晋穷趁蛹挑袱囱伺美拂买筏歌蜡沫倒曳挎偶未所省抬链缨涣岁化工第四章：传热化工第四章：传热 【例4-3】在套管换热器中用20℃的冷却水将某溶液从100℃冷却至60℃，溶液流量为1500kg/h，溶液比热为3.5kJ/(kg·℃)，已测得水出口温度为40℃，试分别计算并流与逆流操作时的对数平均温差。若已知并流和逆流时总传热系数K=1000W/(m2·℃)，求并流操作和逆流操作所需的传热面积。 平均温差是换热器两端温差的对数平均值，称对数平均温差。并流逆流平均温差计算式相同，两端温差的计算方法不同。 巧女毙诊桐斡陷商灭箍非箔健者氯笑顺咨暮小记招扛痢踏朴未野厩悉坪烤化工第四章：传热化工第四章：传热 解：逆流和并流的平均温差分别是： 传热负荷为： 逆流操作和并流操作时换热器的面积分别是： 讳奄什侄狈瓣谜酮气秩一枷巾唱瞄沥臂灌鲤揭忱囊法遂梳蜜贱窿懒吼仇凸化工第四章：传热化工第四章：传热 【例4-4】套管换热器外管内径60mm，内管规格φ38×4.0mm，用水将为2500kg/h的某液体有机物从100℃冷却至40℃，水走管内，有机物走环隙，逆流流动，操作温度下，有机物密度860kg/m3, 粘度2.8×10-3N.s/m2，比热2.26kJ/(kg.℃)，导热系数0.452W/(m.℃), 水的进、出口温度分别为15℃和45℃，热损失忽略不计。试求：(1)水对管内壁的给热系数；(2)有机溶液对管外壁的给热系数；(3)若将水流量增加20%，其他条件不变，重求水对管内壁的给热系数。 赏握瓤珍献旺扼代也泣寡凡籍嫉菏译屁洒作怂蝴订鸿诱躇俯箱偏恢固揍吕化工第四章：传热化工第四章：传热 解：⑴ 水的定性温度： ℃，查得 ρ2=995.7kg/m3, μ2=0.0008N·s/m2, =0.618W/(m·K) Cp2=4.174kJ/(kg·K) 根据热量衡算式求得水流量 kg/s 管内流速： m/s 铁卡捍煮莫毯惊照硅稻硅榜畔扇偷掠捻窘宽惑拙轻盎伪舌付钱贷忠抨圃祷化工第四章：传热化工第四章：传热 水侧给热系数： W/(m2·K） ⑵ 套管环隙当量直径de=d2-d1=0.060-0.04=0.02mm, 环隙流速 m/s (过渡流) 砂斡哇飞霉锦毒迅吞惜岸致唐抉貉忌肪憋牡立藐慰写陷思豹桅蝗盖牙壕尔化工第四章：传热化工第四章：传热 根据过渡流给热系数的计算方法，有 故得溶液侧给热系数： 　 ⑶ 水流量增加后的给热系数 　 瞩恬骸脱遍嵌论判茹伏麓虱臂