某車間需將流量為30m3/h、濃度為10%的NaOH水溶液由20℃預(yù)熱至60℃,然后送入壓強(qiáng)為19.62kPa(表壓)的反應(yīng)器內(nèi),其流程如圖所示,加熱介質(zhì)為127℃的飽和蒸汽。堿液管全部采用直徑為φ76×3mm的鋼管。當(dāng)閥門全開時(shí),管路、換熱器及所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度之和為330m。摩擦系數(shù)λ可取定值0.02。 該車間庫存一臺(tái)兩管程列管換熱器,其規(guī)格為: 試計(jì)算: 1、庫存換熱器能否滿足傳熱任務(wù); 2、離心式堿液泵能否滿足輸送任務(wù),若能,再求軸功率; 3、當(dāng)堿液泵在上述管路上達(dá)到最大輸送量時(shí),求堿液的出口溫度。 操作條件下,NaOH水溶液的物性常數(shù)為:
某廠有兩個(gè)規(guī)格完全一樣的列管換熱器,擬作為氣體冷卻器用。曾以其中一個(gè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每小時(shí)可將一定量的氣體自80℃冷卻到60℃;冷卻水溫度自20℃升到30℃。氣體在管內(nèi)與冷卻水成逆流流動(dòng)。經(jīng)計(jì)算知基于列管換熱器內(nèi)表面的Ki為40W/(m2·K)。 現(xiàn)擬將這兩個(gè)熱交換器并聯(lián)使用,需要冷卻的氣體總量與試驗(yàn)時(shí)相同,但分成相等的兩股而送入,冷卻水進(jìn)、出每個(gè)熱交換器的溫度仍與試驗(yàn)時(shí)相同。 忽略壁阻和污垢熱阻,試求: (1)并聯(lián)使用時(shí)總傳熱系數(shù); (2)并聯(lián)使用時(shí)每個(gè)熱交換器送出氣體的溫度; (3)兩個(gè)熱交換器如何安排,才能把氣體冷卻到更低的溫度?設(shè)氣體流量及冷卻水進(jìn)、出每個(gè)熱交換器的溫度不變。氣體對(duì)流傳熱系數(shù)可按下式計(jì)算:,氣體的物性近似認(rèn)為不變,平均溫差可按算術(shù)平均計(jì)。