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化工原理答案.doc

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上传者: 快乐后羿爱猫扑爱生活 2017-10-17 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《化工原理答案doc》,可适用于工程科技领域,主题内容包含化工原理答案在并流换热器中用水冷却油。水的进)=t(t出口温度分别为油的进出口=温度分别为和。现生产任务要Δt=(ΔtΔt)ln(ΔtΔt)m求油的符等。

化工原理答案在并流换热器中用水冷却油。水的进)=t(t出口温度分别为油的进出口=温度分别为和。现生产任务要Δt=(ΔtΔt)ln(ΔtΔt)m求油的出口温度降至假设油和水=*的流量进出口温度及物性不变若换热QQ=KSΔtmKSΔtm=器的管长为m试求此换热器的管长增至LΔtmLΔtm=若干米才能满足要求。设换热器的热损失L=L=m可忽略。重油和原由在单程套换热器中呈并流流解:根据题意列出关系式:动粮站油的初温分别为和热流体(油):T=T=终温分别为和。若维持两种冷流体(水):t=t=油的流量和初温不变而将两流体改为逆现在要求:热流体(油):T=流试求此时流体的平均温度差及他们的T=终温。假设在两种流动情况下流体的无冷流体(水):t=性和总传热系数均不变换热器的热损失t=,可以忽略。解:由题意得:开始:Q=WC(TT)=WC并流时:热流体(重油):T=hphhph=WC(tt)=WCT=冷流体(原油):t=cpccpc=KSΔtmt=Q=WC(TT)=WChphhphΔt=(ΔtΔt)ln(ΔtΔt)=WC(tt)=WC=KSΔtmmcpccpc=()ln()=Δt=(ΔtΔt)lnm改变后:Q=WC(TT)=(ΔtΔt)=hphWC改为逆流后:热流体(重油):T=hph=WC(tt)=(tT=,cpc)WC冷流体(原油):t=,cpc=KSΔtmt=同理:=Δt=ΔtQ=WC(TT)=(Δt=(ΔtΔt)ln(ΔhphmT)WC=WC(tt)=(t)WCtΔt)=hphcpccpc=KSΔtm()壳方和管方分别为单程和四程(t)=(T)则需计算平均温度差校正系数ψΔtT=t()由已知条件计算得ψ=ΔtΔtm=(t)(TΔtm=ψΔtm=Δt)ln(t)(T)=()()查图得ψ=Δt*又QQ=ΔtmΔtm=(tΔtm=ψΔtm=Δt)()=由()()()解得t=T=Δtm=在逆流换热器中用初温为的水将在下列各种管式换热器中某溶液在管kgs的液体(比热容为kJkg•内流动并由加热到。加热介质在密度为kgm)由冷却到。换壳方流动其进出口温度分别为和热器的列管直径为фmm水走管方。试求下面各种情况下的平均温度差。水侧和液体侧的对流传热系数分别为()壳方和管方均为单程的换热器。设W(m•)和W(m•)。污垢热阻两流体为逆流流动。忽略。若水的出口温度不能高于试()壳方和管方分别为单程和四程的求换热器的传热面积。换热器。解:热流体:T=T=()壳方和管方分别为二程和四程的冷流体:t=t=换热器。Δt=Δt=解:()热流体:T=T=Δt=(ΔtΔt)ln(Δm冷流体:t=t=tΔt)=Q=WC(TT)=αdR=()dhphiis=W=又Q=KSΔtm其中K=d产生污垢前的总热阻:αdα解得K=m•Wdαdαbdλd=iiiim()()()S=S=m=增加的百分比为:在列管式换热器中用冷水冷却油。水在=直径为фmm的列管内流动。已知管内水侧对流传热系数为W(m•)管外在一传热面积为m的单程列管式换热油侧对流传热系数为W(m•)。换器中用水冷却某种溶液。两流体呈逆流热器用一段时间后管壁两侧均有污垢形流动。冷水的流量为kgh温度由成水侧污垢热阻为m•W油升至。溶液的温度由降至侧污垢热阻m•W。管壁导热系。若换热器清洗后在两流体的流量数λ为W(m•)试求:()基于管和进出口温度不变的情况下冷水出口温外表面的总传热系数()产生污垢后热度增至。试估算换热器清洗前后传热阻增加的百分比。面两侧的总污垢热阻。假设()两种情况解:()K=dαdα下流体物性可视为不变水的比热容可iiRddRbdλd取kJ(kg•)()可按平壁处理siism=()两种工况下α和α分别相同()忽略管i()(壁热阻和热损失。)解:换洗前:热流体:T=T=K=m•W冷流体:t=()产生污垢后增加的总热阻:t=Δt=Δt=Δt)=ln(ΔtΔt=(ΔtΔt)lnQ==WC(tt)=Kmcpc(ΔtΔt)=SΔtmQ=WC(TT)=WC代入数据计算得K=hphhph=WC(tt)W(m•)cpc=WC总污垢热阻为:Kcpc=KSΔtm=KSK=代入数据计算得K=W(m•)=m•W换洗后::热流体:T=T=在一单程列管换热器中用饱和蒸汽加冷流体:t=热原料油。温度为饱和蒸汽在壳程冷t=凝(排出时为饱和液体)原料油在管程流Δt=Δ动并由加热到列管换热器t=尺寸为:列管直径为фmm管长为Δt=(ΔtΔt)m共根管子。若换热器的传热量为mln(ΔtΔt)=Kw蒸汽冷凝传热系数为W(mQ=WC(TT)•)油侧污垢热阻可去为m•hph=(T)WCW管壁热阻和蒸汽侧垢层热阻可忽略hph=WC(tt)试求管内油侧对流传热系数。cpc=WC又若有的流速增加一倍此时若换热器的cpc=KSΔtm总传热系数为原来的倍试求油的出(T)=口温度。假设油的物性不变。T=解:K=dαdαRdd又K=QSiiisiiΔt=(ΔtΔt)Δtmm其中S=()冷却水的出口温度()冷却水的消=耗量以mh表示。Δt=(ΔtΔt)ln(ΔtΔt)=KSΔt=WC(T解:由传热方程式Qmmhph=T)K=()查表得的正丁醇的比热为=W(m•)J(kg•)可以解得α=W(m•)Q=i改变流速后:()=JsK=K=W(m•)Δt=QKS=()m*Q=Q(tt)(tt)==(t)Δt=(ΔtΔt)lnΔtΔm又Δt=(Tt)(Tt=(t)()ln(t)mt)ln(Tt)(Tt)()=QKS试差得t=可以解得t=假定无热阻损失即冷水吸收热量和正丁醇放出热量相等的正丁醇在逆流换热器中被冷却Q=WC(tt)C=kJcpcpc到。换热器的传热面积为m总传热(kg•)系数为W(m•)。若正丁醇的流量=W()c为kgh冷却介质为的水。试求:W=kgsV=mc

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