接触法硫酸生产中用氧化后的高温SO3混合气予热原料气(SO2及空气混合物),已知:列管换热器的传热面积为90m2,原料气入口温度t1=300℃,出口温度t2=430℃。SO3混合气入口温度T1=560℃,两种流体的流量均为10000kg/h,热损失为原料气所得热量的6%,设两种气体的比热均可取为1.05kJ/kg,且两流体可近似作为逆流处理,求:1.SO3混合气的出口温度T2;2.传热系数K(w.m-2/K)。
接触法硫酸生产中用氧化后的高温SO3混合气预热原料气(SO2及空气混合物),已知:列管换热器的传热面积为90m2,原料气入口温度t1=300℃,出口温度t2=430℃。SO3混合气入口温度T1=560℃,两种流体的流量均为10000kg·h-1,热损失为原料气所得热量的6%,设两种气体的比热均可取为1.051kJ·kg-1·K-1,且两流体可近似作为逆流处理,求:
原料油走管外,入口温度为70℃,出口温度120℃,流量为35t/h,比热容为2.24kJ/(kg·℃),回流入口温度为200℃,出口温度为130℃,平均比热容为2.47kg/(kg·℃),流量25t/h,求换热器的热负荷并计算热损失。
在套管换热器中用水冷却煤油。水的流率为600kg·h-1,入口温度为15℃;煤油的流率为400kg·h-1,入口温度为90℃,两流体并流流动。在操作条件下煤油的比热容取2.19kJ·kg-1·K-1。已知换热器基于外表面积的总传热系数为860W·m-2·K-1,内管直径φ38mm×3mm,长6m的钢管。试求:
(1)油的出口温度
(2)其余条件均不变而使两流体作逆流流动,此时换热管应该为若干米。
一螺旋管式换热器的管子内径为d=12mm,螺旋数为εR=4,螺旋直径D=150mm。进口水温,管内平均流速u=0.6m/s,平均内壁温度为tw=80℃。试计算冷却水出口温度。
[分析]由于流体出口温度未知,因此无法确定流体物性,可采用试算法求解。先假设流体出口温度,按对流换热问题的求解步骤进行计算,用求出的流体出口温度作为新的假设值,进行迭代计算,直到满足偏差要求为止。除了流体出口温度外,其他如:管长未知、流体速度未知、管内壁温未知、管径未知等,均可采用试算法求解。
某换热器逆流布置,传热面积A=2m2,冷流体进、出口温度分别为40℃和100℃,热流体进、出口温度分别为280℃和200℃,传热系数为K=1000W/(m2·℃)。