计算题

有一套管换热器,内管管径为Φ54 mm×2 mm,套管管径为Φ116 mm×4 mm的钢管。现用120 ℃的饱和水蒸气加热苯,使苯由50 ℃加热至80 ℃,苯在内管中以4000 kg/h 的流量流动,试求:

(1)加热蒸汽消耗量(计算结果保留3位有效数字);(5分)

(2)所需套管的有效长度(计算结果保留3位有效数字);(12分)

(3)由于某种原因,加热蒸汽的温度降为110 ℃,苯的出口温度将变为多少(计算结果保留3位有效数字)?(假设管内外的对流传热系数均近似不变,且苯在50~80 ℃之间的物性参数平均值为密度880 kg/m3,比热容1.86 kJ/(kg·℃),粘度0.39 mPa·s ,导热系数0.145 W/(m·℃),钢的导热系数为45 W/(m·℃),120℃时水蒸气冷凝潜热2205 kJ/kg,蒸汽侧对流传热系数10000 W/(m2·℃),壁两侧垢层热阻及换热器损失均可忽略,加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出)

【正确答案】

【答案解析】