2022年化工原理王晓红版习题答案第二章.pdf

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1、资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档第 2 章1锅炉钢板壁厚mm201，其导热系数KmW/5.461。若粘附在锅炉内壁上的水垢层厚度为1mm2，其导热系数Km162W/.12。已知锅炉钢板外表面温度为523K1t，水垢内表面温度为473K3t，求锅炉每平方米表面积的传热速率，并求钢板内表面的温度2t。 （原题 1）解：该题为圆筒壁的热传导问题， 如果设锅炉的半径为r， 则02.01rr，rr2，001.03rr，根据题意，可以得到321rrr，所以21mmSS由圆筒壁的导热速率方程：22211131111mmnimiiinSbSbttSbttQ其中，K5231t，K4733t，Km

2、W/5.461，KmW/162.12，m02.01b，m001.02b，SSSmm21。所以22221131W/m874.3W/m162.1001.05.4602.0473523bbttSQq根据圆筒壁的导热速率方程：11121111mnimiiinSbttSbttQ可以得到：)K(3 .5065.46002.0874.3523-1112qbtt2在一 603.5mm 的钢管外包有两层绝热材料，里层为40mm 的氧化镁粉，平均导热系数m07W/.0；外层为20mm 的石棉层，平均导热系数m15W/.0。现用热电偶测得管内壁温度为500，最外层表面温度为80。已知钢管的平均导热系数mW/45，试

3、求每米管长的热损失及两层精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档保温层界面的温度。（原题 2）解：根据圆筒壁的热传导传热速率计算公式：33322211141333222111411112mmmmmmnimiiinrbrbrbttLSbSbSbttSbttQ式 中 ： t1=500 ， t4=80 ， r1=60/2-3.5=26.5(mm) ， r2=60/2=30(mm) ，r3=30+

4、40=70(mm) ， r4=70+20=90(mm) ， b1=3.5mm ， b2=40mm ， b3=30mm ，1=45W/( m )，2=0.07W/( m )，3=0.15W/( m )。)(3 .282305.262211mmrrrm)(2.473070ln3070ln23232mmrrrrrm)(80290702433mmrrrm所以每米管长的热损失为：W/m6.191W/m8015.0202 .4707.0403 .28455. 380500142.3142.32233322211141mmmrbrbrbttLQ因为333433332221114111122mmmmnimii

5、inrbttLrbrbrbttLSbttQ所以8 .1308015.0142.32206.19180233343mrbLQtt（）3 3有一列管式换热器，由38根252.5mm的无缝钢管组成，苯在管程流动，由 20加热到 80，苯的流量为10.2 kg/s ，饱和蒸汽在壳程冷凝。试求： （1）管壁对苯的对流传热系数？（2）若苯的流量提高一倍，对流传热系数将有何变精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除

6、谢谢精品文档化？（原题 4）解： （1）苯的定性温度5028020，此状况下的物性为：smPa45.0，3/860mkg，kgkJcp/80.1，m/W14.0根据公式4.08. 0PrRe023.0iddi=0.020m，s/0m.102.04388602.102Awus382221045.08600.1020.0Re3du(湍流) 786.514.045.080.1PrpC224 .08. 04. 08.0m/W1505m/W786.538222020.014.0023.0PrRe023.0iid（12）苯的流量增加 1 倍后，228.08. 0m/W2620m/W215052ii4 4苯

7、流过一套管换热器的环隙，自20升高至80，该换热器的内管规格为19 mm2.5mm, 外管规格为 38 mm3 mm。苯的流量为1800 kg/h，求苯对内管壁的对流传热系数。解：苯的定性温度5028020，此状况下的物性为：smPa45.0，3/860mkg，kgkJcp/80.1，m/W14.0苯的流速为：s/m21 .1910. 0320.048603600180022Awus精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络

8、如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档套管的当量直径为：mmmmddddddde1319324421212221流体的雷诺数为：278261045.086012.1013.0Re3ude(湍流) 79.514.045.080.1PrpC65.168.1193221dd由此可得对流传热系数为：2253.0318.053.021318.0m/W1832m/W193279.527826013.014.002.0PrRe02.0ddde与书上答案 17942m/W略有不同。5 5常压下温度为120的甲烷以 10 m/s的平均速度在管壳式换热器的管间沿轴向流动。离开换热器时甲烷温度为30，换热器外壳内径为1

9、90 mm，管束由37 根19 mm2mm 的钢管组成，试求甲烷对管壁的对流传热系数。解：甲烷的平均温度75230120，此状况下的物性为smPa012.0，3/562.0mkg，kgkJcp/48.2，m/W04.0列管换热器的当量直径为：mmmmddddddddde47.2519371901937190373737374422212221212221精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品

10、文档流体的雷诺数为：1192810012.0562.01002547.0Re3ude(湍流) 由此可得甲烷对管的对流传热系数为：223.08.03.08. 0m/W3.60m/W04.0012.048.21192802547. 004. 0023.0PrRe023. 0ed6 6温度为 90的甲苯以 1500kg/h的流量通过蛇管而被冷却至30。蛇管的直径为57 mm3.5mm，弯曲半径为 0.6m，试求甲苯对蛇管的对流传热系数。解：甲苯的平均温度6023090，此状况下的物性为：smPa3864.0，3/8.831mkg，kgkJcp/853.1，m/W1238.0流体的流速为：smsmdm

11、dVuss/255.0/8 .831050.0142.341360015004141222流体的雷诺数为：27447103864.08.831255.005.0Re3du(湍流) 湍流时甲苯对直管的对流传热系数为：223. 08. 03. 08.0m/W3 .2162m/W1238.03864.0853.127447050.01238.0023.0PrRe023.0d过渡流的校正系数：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网

12、络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档612.07 .27441061Re10618.158.15圆形弯管的校正系数为：1475.16. 0050.077. 1177.11Rdi甲苯对蛇管的对流传热系数为：22m/W7.240m/W1475.1612.07.3421475.1612.07 7120的饱和水蒸气在一根5mm. 252、长 1m 的管外冷凝，已知管外壁温度为 80。分别求该管垂直和水平放置时的蒸气冷凝传热系数。解： （1）当管垂直放置时， 冷凝传热系数的计算方法取决于冷凝液在管外沿壁面向下流动时的流动型态。采用试差法，假定冷凝液为层流流动，则：413213.1tlgr垂直液 膜 温

13、度 为100280120 ， 该 温 度 下 水 的 物 性 为smPa283.0，3/4.958mkg，m/W683.0冷凝温度为 120，此温度下水的相变焓为：kgkJr/2 .2205。所以可以计算垂直224133234132m/W3 .5495m/W80120110283.0683.081.94 .958102 .220513.113.1tlgr根据此计算结果校核冷凝液膜的流动是否为层流。冷凝液膜流动雷诺数为：rtldrtQlddrQSqdSGdudooomooo垂直垂直4/4/4/4Re代入相关数据后可以求得精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - -

14、欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档140910283.0102.22058012013.549544Re33rtl垂直层流假定成立，以上计算有效。（2）当管水平放置时，直接用如下公式计算蒸汽冷凝传热系数：水平224133234132m/W7.8866m/W80120025.010283.0683.081.94.958102.2205725.0725.0tdgro8 8实验室内有一高为1m，宽为 0.5m 的铸铁炉门，其表面温度为600，室温为 20。试计算每

15、小时通过炉门辐射而散失的热量。如果在炉门前50mm 处放置一块同等大小同样材料的平板作为隔热板，则散热量为多少？如果将隔热板更换为同等大小材料为已经氧化了的铝板，则散热量有何变化？解：（1） 不加隔热板时，铸铁炉门被四壁所包围， 铸铁黑度为78.01，0121CC，角系数121，根据WWSCQ12664100273.1530100273.156005. 011669. 578.0100T100T444241212121（2）加隔热板后，辐射传热过程可以表示为：炉门1隔热板 3墙壁 2。炉门辐射散热量就是它对隔热板的辐射传热量（1 3） ：4341313131100T100TSCQ炉门与隔热板相

16、距很近，其辐射可以看作是在两极大的平面间进行，于是：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档62.3178. 0178.01669.511131031CC，其角系数131。隔热板对周围墙壁的辐射传热量（3 2） ：4243232323100T100TSCQ其中42.4669.578.00323CC，123。过程达到稳态时，2331QQ4243232343413131100T100T100T

17、100TSCSC将已知数据代入上述公式，可以得到443434100273.15301005. 01142.4100100273.156005. 01162.3TT求出24.44339.7183KT所以热损失为：WWSCQQ5700100718.39100273.156005. 01162.3100T100T444341313131（3）如果将隔热板换为氧化的铝板，其黑度为15.03，则有816.0115.0178.01669.511131031CC85.0669.515. 00323CC可以仿照（ 2）的公式求取隔热板温度，然后计算热损失，也可以利用下列公式精品资料 - - - 欢迎下载 -

18、- - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档直接求取：WWSCSCQQQ11925 .0185.015.01816.01100273.1530100273.1560011100T100T441232313131424123319 9现测定一传热面积为2m2的列管式换热器的总传热系数K 值。已知热水走管程，测得其流量为 1500kg/h，进口温度为 80，出口温度为 50；冷水走壳程，测得进口温度为15，出口温度为30，逆流流动，

19、试计算该换热器的K 值。（原题 6）解：换热温差：06.4230801550ln30801550lnln211221122121tTtTtTtTtttttm热负荷为：kWWTTCWQpcc25.5250801018.436001500321所以换热器的总传热系数：223m/W1.621m/W06.4221025.52mootSQK10 10热气体在套管式换热器中用冷却水冷却，内管为252.5mm的钢管，冷水在管内湍流流动，对流传热系数为2000 W/(m2? K)。热气在套管环隙湍流流动，对流传热系数为 50 W/(m2? K)。已知钢的导热系数为 45.4 W/(m?K)。试计算：（1）管壁

20、热阻占总阻力的百分数； （2）冷水流速提高一倍， 则总传热系数有何变化？精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档（3）气体流速提高一倍，则总传热系数有何变化？（原题8）解： （1）根据题意mmmmdddddioiom4 .222025ln2025ln管壁热阻占总阻力的百分数: %297.0%10050104.22254.45105.202025200014.22254.45105.2%10

21、01133osomoiosiioimoRddbddRddddb（2）冷水流速提高 1 倍后，管内的对流传热系数变为：228 .08. 0m/W3482m/W220002ii总传热系数为：223m/W97.48m/W50104.22254 .45105.202025348211111osomoiosiiooRddbddRddKi（3）气体流速提高 1 倍后，管外的对流传热系数变为：228 .08 .0m/W06.87m/W2502oo总传热系数为：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共

22、 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档223m/W15.82m/W06.87104.22254.45105.202025200011111osomoiosiiooRddbddRddKi11 11实验测定管壳式换热器的总传热系数时，水在换热器的列管内作湍流流动，管外为饱和水蒸汽冷凝。列管由直径为252.5mm 的钢管组成。当水的流速为 1m/s时，测得基于管外表面积的总传热系数Ko为 2115 W/( m2 )；若其它条件不变，而水的速度变为1.5m/s时，测得 Ko为 2660 W/( m2 )。试求蒸汽冷凝传热系数。假设污垢热阻可

23、以忽略不计。解：设水流速为 1m/s时，i用1.0表示，K 用 K1.0表示；速度为 1.5m/s 时，i用1.5表示， K 用 K1.5表示。由总传热系数的计算式可以得到：omoioddbddK1110.10 . 1omoioddbddK1115.15 . 1两式相减，可以得到：5 . 10 .1150 .11111ioddKK其中，0 .1K2115 W/( m2 )，5. 1K2660 W/( m2 )，od25mm，id20mm。所以，5150. 15. 10 .11076. 7266012115125201111KKddoi ( m2 )/ W 根据流体在圆形直管内做湍流时的对流传热

24、系数关系式，可以得到：0 .10 .18.00.18.00 .15 .15 . 1338.15.1uu精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档由以上两个式子可以求得1.0=3569 W/( m2 )，1.5=4936 W/( m2 )。根据omoioddbddK1110.10. 1，其中0 .1K2115 W/( m2 )，od25mm，id20mm，md22.5mm，b=2.5mm，

25、=45W/( m )，1.0=3569 W/( m2 )。可以求得2om/W15900。12 12某套管式换热器用于机油和原油的换热。原油在套管环隙流动，进口温度为 120，出口温度上升到160；机油在内管流动，进口温度为245，出口温度下降到 175。（1）试分别计算并流和逆流时的平均温度差；（2）若已知机油质量流量为0.5kg/s，比热为 3kJ/（kg? ） ，并流和逆流时的总传热系数 K 均为 100 W/(m2? K)，求单位时间内传过相同热量分别所需要的传热面积。 （原题 5）解： （1）逆流时：9 .68160245120175ln160245120175lnln21122112

26、2121tTtTtTtTtttttm并流时：9.51160175120245ln160175120245lnln221122112121tTtTtTtTtttttm（2）逆流时换热面积：22212.159 .6810017524530005. 0mmtKTTcWtKQSmophhmoo并流时换热面积：22212.209.5110017524530005. 0mmtKTTcWtKQSmophhmoo精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 21 页 - - - - - - - - - -

27、 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档13 13某列管换热器由多根 252.5mm 的钢管组成， 将流量为 15吨/小时的苯由20加热到 55，苯在管中流速为 0.5m/s，加热剂为 130的饱和水蒸气在管外冷凝，其汽化潜热为 2178kJ/kg，苯的比热 cp=1.76kJ/(kg?K)，密度 =858kg/m3，粘度 =0.52 10-3Pa?s ，导热系数 =0.148W/(m?K) ，热损失、管壁及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝的 =104 W/(m2? K) 。试求： （1）水蒸气用量（ kg/h） ； （2）传热系数 K（以管外表面积为基准） ； （3）换热器所需管数n

28、及单根管长度 l。解： （1）加热冷流体苯所需要的热量kWWttCWQpccc7 .25620551076.1360010153312水蒸汽用量：hkgskgkgkJkWrQWh/3.424/1179.0/21787.256（2）流体在管内强制湍流传热系数苯的平均温度5 .3722055，此状况下的物性为：smPa52.0，3/858mkg，kgkJcp/76.1，m/W148.04310165001052.08585 .0020.0Redu1838.610148.01052.01076.1Pr333pc带入i表达式有：224.08. 04.08 . 0m/W5.834m/W1838. 616

29、50002.0148.0023.0PrRe023.0di2om/W10000精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档W/m10000120255.83411112ooioiddK2om/W8.625K（3）因为smsmnndmndVuss/5. 0/858020. 0142.3413600150004141222所以可以求得31n换热面积：mootKQS4.915513020130ln5

30、513020130lnln21212121tTtTtTtTtttttm223488.44.918.625107.256mmtKQSmoo又ldnSoommdnSloo84.1025.0142.331487.414 14在一套管式换热器中用水逆流冷却热油，已知换热器的传热面积为3.5m2。冷却水走管内，流量为5000kg/h，流动为强制湍流，入口温度为20；热油走套管环隙，流量为 3800kg/h，入口温度为 80，其比热 cp=2.45kJ/(kg?K)。已知两流体的对流传热系数均为2000Km/W2。管壁厚度、管壁热阻、污垢热阻均可以忽略。试计算冷热流体的出口温度。如果由于工艺改进，热油的出

31、口温度需要控制在35以下，当通过提高冷却水流量的方法来实现时，冷却水的流量应控制为多少？解： （1）原工况下：21phhh12pcccTTCWQttCWQ精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档21phh12211221mTTCWtTtTlntTtTKStKSQ以上两式整理化简后可以得到：pccphhphh1221CWCWCWKStTtTln1本题中， t1=20, T1=80, Wh=

32、3800kg/h, Wc=5000 kg/h, cph=2.45 kJ/(kg?K), cpc=4.18 kJ/(kg?K), 所以4455.018. 4500045. 23800pccphhCWCW所以12.24455.011045.2360038005. 31000exp1exp3pccphhphh1221CWCWCWKStTtT又21phh12pccTTCWttCW245.24455. 01phhpcc1221CWCWttTT联立上述两式，可以求得T2=39.9，t2=37.8（2）在新工况下，联立上述方程式，试差求解得到Wc=7135kg/h。15 15某列管换热器由多根 252.5m

33、m的钢管组成，管束的有效长度为3.0m。通过管程的流体冷凝壳程流量为5000kg/h、温度为 75的饱和有机蒸汽，蒸汽的冷凝潜热为 310kJ/kg，蒸汽冷凝的对流传热系数为800 W/(m2? K)。冷却剂在管内的流速为0.7m/s ，温度由 20升高到 50，其比热为cp=2.5kJ/（kg K）,密度为 =860kg/m3，对流传热系数为2500 W/(m2? K)。蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻忽略不计， 冷却剂侧的污垢热阻为0.00055 m2? K / W 。试计算该换热器的传热面积并确定该换热器中换热管的总根数及管程数。解：有机蒸汽冷凝放热量：kWWrWQh43110310360050

34、003传热温差精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档3850752075ln50752075lnln21212121tTtTtTtTtttttm总传热系数：22m/W410m/W800100202500055.02025250011111osomoiosiioioRddbddRddK所需的换热面积：2237.273841010431mmtKQSmoo冷却剂用量：skgskgttCQWp

35、cc/75.5/2050105.2104313312每程换热管的数目：307.0860020.0142.34175.54141222udmudVnisis管程数为：92.3300 .3025.0142.37.27nldSNoo取管程数为 4 总管数目：120430Nnn总16 16 在一台管壳式换热器中，壳方 120的水蒸汽冷凝将一定流量的空气由20加热到 80，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站

36、删除谢谢精品文档空气的对流传热系数i=100W/ （m2?） 。换热器由5mm.252，L=6m 的 100 根钢管组成。现因为工艺需要，空气流量增加50%，要维持对空气的加热要求，有人建议采用如下四种措施：（1）将管方改为双程， （ 2）增加管长到8m， （3）将管束改为mm219的规格，（4）将蒸汽温度提高到124。已知蒸汽的量足够，试通过定量计算，必要时作合理简化，说明上述措施能否满足需要。解：原工况下：2212.476025.0142.3100mmldnSoo22om/W88m/W2520110oiiddK48658012020120ln8012020120lnln21212121.t

37、TtTtTtTtttttmkWWtSKQmoo5 .27148.6512.4788流量增加 40%后：kWkWQQ1.3804.15.2714.1措施之一 ：将管方改为双程：传热系数228.08 . 08.08. 0om/W5 .200m/W4.12884.12KKo换热面积与传热温差不变，所以热负荷：kWkWWtSKQmoo1 .3808.61848.6512.475.200，故满足要求。措施之二 ：增加换热管长：传热系数228 .08 .0om/W2.115m/W4.1884.1KKo换热面积2283.626812.47mmllSSoo传热温差不变，所以热负荷：kWkWWtSKQmoo1

38、.3809.47348.6583.622 .115，故满足要求。措施之三 ：改为mm219的换热管 : 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档对流传热系数， 流量不变的情况下，改变管径，对流传热系数与管径的-1.8 次方成正比，再考虑改变流量的情形，所以有：228.08. 18. 08 .1m/W6 .241m/W4. 120151104 .12015ii传热系数：22m/W7.190

39、m/W19156.241oiioddK换热面积：2281.356019.0142.3100mmldnSoo热负荷：kWkWWtSKQmoo1 .3804.44748.6581.357 .190，故满足要求。措施之四 ：提高蒸汽温度：)(122112ttCWtTtTlnttSKQpccoo所以pccooCWSK9163080-12020120lntTtTln.218567041916304141ln208021.CW.SK.tTtT.pccoo.ss可以求得3.124sT，此时蒸汽压力为230kPa 。注：无论是何种措施，蒸汽流量需要增加40%，满足热量衡算的要求。所以（ 1）满足（ 2）满足（

40、 3）满足（ 4）不满足。17一列管换热器（管径252.5mmmm ） ，传热面积12m2（按管外径计，下同）。今拟使 80的饱和苯蒸汽冷凝、冷却到45。苯走管外，流量为1kg/s；冷却水走管内与苯逆流，其进口温度为10，流量为5kg/s。已估算出苯冷凝、冷却时的对流传热系数分别为1500Km/W2、870Km/W2；水的对流传热系数为2400KmW2/。取水侧的污垢热阻为 0.26 10-3W/Km2， 并忽略苯侧的污垢热阻及管壁热阻。问此换热器是否可用？已知水、液体苯的比热分别为4.18KkgkJ/、 1.76KkgkJ/；苯蒸汽的冷凝潜热精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - -

41、 - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档r=395kJ/kg。 （原题11）解：欲求换热器是否可用， 可计算该换热器的传热面积是否够用。苯在管外发生冷凝、冷却，所以换热过程可以分成两个过程。（1）在冷却过程中，管外流体为80的苯液体冷却到出口温度45，而管内的冷却水从入口温度10加热到一定的温度，设为mt。根据热负荷计算公式hcQQQ，可以得到：21TTCWttCWmphhmpcc其 中 ，k g / s5cW，KkgkJ/18.4pc

42、C，101t ，k g / s1hW，KkgkJ/76.1phC，80mT，452T，所以，1318.45458076.111021pccmphhmCWTTCWtt（）该过程的对数平均温差为：3.4913801045ln13801045lnln121221211mmmmmtTtTtTtTttttt（）该过程的总传热系数为：osomoiosiioioRddbddRddK111其 中 ，KmW/24002i，mm25od，)mm(2025.225id，K/Wm1026.023siR，0ioddb，0soR，KmW/87021o所以，87010020251026.020252400111113111

43、osomoiosiioioRddbddRddK精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档=501KmW/2该过程的热负荷为：kW6 .61458076.11211TTCWQQmphhh该过程所需要的换热面积为：231111m5 .23.49501106 .61mootKQS（2）在冷凝过程中，管外流体为80的苯蒸汽冷凝为80的饱和液体，而管内的冷却水从入口温度13加热到出口温度，设为2t。

44、根据热负荷计算公式hcQQQ，其中kW395kW39512rWQhmpcccttCWQ22所以，3218.45395132m2pcccCWQtt该过程的对数平均温差为：5713803280ln13803280lnln212121212mmmmmtTtTtTtTttttt（）该过程的总传热系数为：150010020251026.02025240011111322osomoiosiioioRddbddRddK=661KmW/2该过程所需要的换热面积为：232221m4.105766110395mootKQS所以，该换热过程总共需要的换热面积为：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 21 页 - - - - - - - - - - 资料收集于网络如有侵权请联系网站删除谢谢精品文档)m(9 .124.105.2221oooSSS12m2所以该换热器不合乎要求。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 21 页 - - - - - - - - - -