9-15在一台1-2型壳管式冷却器中,管内冷却水从16℃升高到35℃,管外空气从119℃下降到45℃,空气流量为19.6kg/min,换热器的总传热系数k=84w/m2?k。式计算所需的传热面积。
解:逆流温度差为Δt=(84-29)/ln(84/29)=51.72℃
p=(35-16)/(119-16)=0.184,R=(119-45)/(35-16)=3.89
查图得:ψ=0.92。故对数平均温差Δtm=0.92×51.72=47.5℃ 空气平均温度为(119+45)/2=82℃
Cp=1009J/kg?℃,空气的换热量Q=19.6×(119-45)×1009/60=24391w,故需传热面积F=24391/(47.58×84)=6.1m2
9-21在一台逆流式的水-水换热器中,t1’=87.5℃,流量为每小时9000kg,t2’=32℃,
2
流量为每小时13500kg,总传热系数k=1740w/m?℃,传热面积A=3.75 m2,试确定热水的出口温度。
解:设热水平均温度为75℃,冷水平均温度为40℃,查得Cp1=4191J/kg?℃,Cp2=4174J/kg?℃。
G1C1/G2C2=(9000×4191)/(13500×4174)=0.6694
NTU=kF/(GC)min=1740×3.75/(9000×4174/3600)=0.625 由逆流ε计算式,得ε=0.41
又ε=(t1’-t1”)/(t1’-t2”)=(87.5-t1”)/(87.5-32)
得t1”=64.7℃。平均温度验算:t1m=(64.7+87.5)/2=76.1℃, 又Δt1/Δt2=G2C2/G1C1=,得Δt2=15.3℃,t2m=39.7。
可见无论热流体还是冷流体,平均温度与所假定之值相差甚小,故可不再重算。