?t2?110?30?80；?t1?110?45?65
?tm1??t1??t2?72.5 2dd11??0，?0???i，K1??ii
d0K?0?idi'空气流量增加一倍时,空气出口温度为t2,则 'Q2?rD2?K2S?tm2?2WcCpc(t2?t1) (2)
K2??i'di d0K2?i'??20.8?1.741 K1?i?tm2''(T?t1)?(T?t2)t2??95?
22'由（1）和（2）式解得t2?43.2
所以加热蒸汽用量增加倍数:
D22?WcCpc(43.2?30)??1.76 D1WcCpc(45?30)
3、 用120℃的饱和水蒸汽将流量为36m3 /h的某稀溶液在双程列管换热器中从80℃ 加热至95℃.若每程有直径为φ25×2.5mm的管子30根,且以管外表面积为基准的传热系数 K=2800w/m2℃.蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻可忽略不计,试求: (1)换热器所需的管长；(2)当操作一年后,由于污垢累积,溶液侧的污垢系数为0.00009 m2 ℃/W,?若维持溶液的原流量及进口温度不变,其出口温度为多少?又若必须保证溶液原出口温度,?可以采 取什么措施?（注:溶液的密度及比热与水近似:ρ=1000kg/m3 ；Cp=4.2kJ/kg ℃）
(120?80)?(120?95)解:?tm??31.9
120?80ln120?9536Q?(?1000)?4.2?(95?80)?630kW
3600S?Q630??7.05m2 K?tm2.8?31.9S7.05??2.99m 单程长为1.5m n?d030?3.14?0.025L?(2) 生成污垢后
Q'?(d11125??Rsi0??0.00009?，K'?2128W/m2?K K'Kdi28002036'?1000)?4.2?(t'?80)?K'S?tm 3600(120?80)?(120?t')t'?80 ?tm??120?80120?80lnln120?t'120?t'解得t'?920C
措施: (1)提高加热蒸汽温度(调节加热蒸汽压力) (2)清除污垢。
2
4、用一传热面积为3 m 由φ25×2.5mm管子组成的单程列管式换热器,用初温为10℃的水将机油由200℃冷却至100℃,水走管内,油走管间.?已知水和机油的质量流量分别分1000 kg/h和1200 kg/h,其比热分别为4.187 kj/kg k和2.0 kj/kg K;水侧和油侧的对流传热系数分别为2000w/ m2.K和250w/ m2.K,两流体呈逆流流动,忽略管壁和污垢热阻。 (1)计算说明该换热器是否合用?
(2)夏天当水的初温达到30℃,而油的流量及冷却程度不变时?,该换热器是否合用?如何解决?(假设传热系数不变) 解: 解:(1) 4、解要求的传热速率
Q?WhCPh(T1?T2)?1200?2?(200?100)?66.67kJ/s 3600Q?WcCPc(t2?t1)
t2?t1?Q66.67?10??67.32℃ WcCPc(1000/3600)?4.187?t2?200?67.32?132.7；?t1?100?10?90
?tm??t2??t1132.7?90??110
ln(?t2/?t1)ln(132.7/90)d11125 ??o??K?o?idi2502000?20K?216.2W/m2?K
Q66.67?103S???2.8m2?3m2 适用
K?tm216.2?110(2) t2?t1?Q66.67?30??87.32 WcCPc(1000/3600)?4.187 ?t2?200?87.32?112.7；?t1?100?30?70
?tm??t2??t1112.7?70??89.66
ln(?t2/?t1)ln(112.7/70)Q66.67?103S???3.44m2?3m2 不适用
K?tm216.2?89.66解决办法是调大水量,使t2↓，△tm↑，并使α↑， K↑