计算题:在一逆向流动的换热器中,用水冷却热油。冷水在管内流动,进口温度为15℃,出口温度为32℃;油的进口温度为120℃,出口温度为40℃。试求两流体的平均传热温差。

题目

计算题:在一逆向流动的换热器中,用水冷却热油。冷水在管内流动,进口温度为15℃,出口温度为32℃;油的进口温度为120℃,出口温度为40℃。试求两流体的平均传热温差。


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  • 第1题:

    一套管式水—水换热器,冷水的进口温度为25℃,热水进口温度为70℃,热水出口温度为55℃。若冷水的流量远远大于热水的流量,则与该换热器的对数平均温差最接近的数据为(  )。

    A. 15℃
    B. 25℃
    C. 35℃
    D. 45℃

    答案:C
    解析:

  • 第2题:

    某换热器热管程走的是热水,壳程走的是冷水,热水进口温度为90℃,出口为50℃,流量为500㎏/h,冷水进口温度为30℃,出口为40℃,忽略热损失,求冷水流量为多少?


    正确答案: 忽略热损失Q吸=Q放
    cm冷(40-30)=500c(90-50)
    m冷=2000㎏/h
    答:冷水流量为2000㎏/h

  • 第3题:

    计算题:某化工厂用一台换热器冷却一种高温气体,冷却水进口温度为303K,出口温度为313K,冷却水用量qm为1100kg/h,水的比热:cp=4.18kJ/(kg×℃);气体进口温度为363K,出口温度为323K,求换热器的热负荷Q。


    正确答案: Q=qm×cp(t冷2-t冷1
    =1100×4.18×(313-303)
    =45980kJ/h≈12.77kJ/s
    换热器的热负荷约为45980kJ/h(或12.77kJ/s)。

  • 第4题:

    冷热水通过间壁式换热器换热,热水进口温度为90℃,出口温度为50℃,冷水进口温度为15℃,出口温度为53℃,冷热水的流量相同,则热损失是热水总传热量的()。(冷热水的物性数据可视为相同)

    • A、10%
    • B、8%
    • C、5%
    • D、3%

    正确答案:C

  • 第5题:

    在并流换热器中,用水冷却奶油。水的进出口温度分别为15℃和40℃,奶油的进出口温度分别为120℃和100℃。现因生产任务要求奶油的出口温度降至80℃,设奶油和水的流量、进口温度及物性均不变,若原换热器的管长为1m,试求将此换热器的管长增至多少米才能满足要求?设换热器的热损失可忽略。


    正确答案:3.477m

  • 第6题:

    冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90℃,出口温度为50℃,冷水进口温度为15℃,出口温度为53℃,冷热水的流量相同,则热损失占传热量的()%(冷热水物性数据视为相同)


    正确答案:5

  • 第7题:

    某一传热面积为2m2的列管式换热器,管程热水的流量为1500kg/h,进口温度为80℃,出口温度为50℃,壳程冷水进口温度为15℃,出口温度为30℃,逆流流动,试计算换热器的总传热系数。[热水的比热容cp=4.18×103J/(kg·K)]


    正确答案: 热水温度 t1=80℃,t2=50℃ ,平均温度tm=(80+50)÷2=65(℃)
    热水的流量G=1500kg/h
    热负荷Q=Gcp(t1–t2)=(1500÷3600)×4.18×103×(80–50)=5.23×104(W)
    平均温度差逆流Δt1=80–30=50(℃)Δt2=50–15=35(℃)
    因Δt1/Δt2=50/35<2,Δtm=(50+35)÷2=42.5(℃)
    传热面积A=2m2,总传热系数K=Q/(AΔtm)=(5.23×104)÷(2×42.5)=615[W/(m2·K)]

  • 第8题:

    单选题
    计算换热器最大可能的传热量时,所采用的温差应是()。
    A

    冷流体的出口、进口温度之差

    B

    热流体的进口、出口温度之差

    C

    两流体的出口温度之差

    D

    两流体的进口温度之差


    正确答案: B
    解析: 暂无解析

  • 第9题:

    单选题
    一逆流套管式水—水换热器,冷水的进口温度为25℃,出口温度为55℃,热水进口温度为70℃,若热水的流量是冷水的2倍,且物性参数不随温度变化,与此换热器的对数平均温差最接近的数据为(  )℃。[2006年真题]
    A

    15

    B

    20

    C

    25

    D

    30


    正确答案: D
    解析:
    冷热流体逆流热平衡方程为:m1c(t1′-t1″)=m2c(t2″-t2′)。式中,t1′、t2′为热水、冷水进口温度;t1″、t2″为热水、冷水出口温度;m1、m2为热水、冷水流量;c为水的比热容。热水的流量是冷水的流量的2倍,即m1=2m2,则冷水进出口温差是热水的进出口温差的2倍,即2(t1′-t1″)=(t2″-t2′),热水出口温度t1″=t1′-(t2″-t2′)/2=70-(55-25)/2=55℃。逆流工况下,Δt′=t1′-t2″=70-55=15℃,Δt″=t1″-t2′=55-25=30℃,则对数平均温差Δtm=(Δt′-Δt″)/ln(Δt′/Δt″)=(15-30)/ln(15/30)=21.6℃。计算结果与B项最接近。

  • 第10题:

    单选题
    一顺流式热交换器,热流体进口温度为60℃,出口温度为45℃;冷流体进口温度20℃,出口温度为25℃,其对数平均温差为()℃。
    A

    10

    B

    28.9

    C

    29.7

    D

    30


    正确答案: A
    解析: 暂无解析

  • 第11题:

    单选题
    一逆流式热交换器,热流体进口温度为60℃,出口温度为45℃;冷流体进口温度为20℃,出口温度为25℃,其对数平均温差为()℃。
    A

    10

    B

    28.9

    C

    29.7

    D

    30


    正确答案: B
    解析: 暂无解析

  • 第12题:

    填空题
    冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90℃,出口温度为50℃,冷水进口温度为15℃,出口温度为53℃,冷热水的流量相同,则热损失占传热量的()%(冷热水物性数据视为相同)

    正确答案: 5
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    在一换热器内,用热水加热溶液,热水进口温度为360K,出口温度为340K,溶液温度从290K被加热到330K,请计算冷热流体在并流时的平均温差?


    正确答案: 并流时:热流体360K→340K冷流体290K→330K△t大=70K△t小=10K
    ∵△t=(△t大-△t小)/In(△t大/△t小)
    ∴△t=(70-10)/In(70/10)=30.8K
    又∵70/10>2
    ∴不能用算术平均值计算
    并流时平均温差为30.8K。

  • 第14题:

    冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90℃,出口温度为50℃,冷水进口温度为15℃,出口温度为53℃,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性相同,则热损失占传热量的()。

    • A、5%
    • B、6%
    • C、7%
    • D、8%

    正确答案:A

  • 第15题:

    在一传热面积为15.8m2的逆流套管换热器中,用热油加热冷水。热油的流量为2.85kg/s,进口温度为110℃;水的流量为0.667kg/s,进口温度为35℃。热油和水的平均比热容分别为1.9kJ/(kg•℃)及4.18kJ/(kg•℃)。换热器的总传热系数为320W/(m2•℃)试求水的出口温度及传热量。


    正确答案:89.8℃, 152.8kW

  • 第16题:

    逆流套管式水-水换热器,冷水的进口温度为25℃,出口温度为55℃,热水进口温度为70℃。若热水流量是冷水的2倍,且物性参数不随温度变化,与该换热器对数平均温差最接近的数据是()

    • A、15℃
    • B、20℃
    • C、25℃
    • D、30℃

    正确答案:B

  • 第17题:

    在以逆流操作的列管换热器中,加热管的直径为φ25mm×2.5mm。水在管内流动,其进出口温度分别为15℃和32℃。热油在壳方流动,油的进出口温度为120℃冷却至40℃。油的流量为1.5kg/s,其平均比热为1.9kJ/(kg·℃)。已知水侧和油侧的对流传热系数分别为1.5kW/(m2·℃)和0.5kW/(m2·℃)。两流体逆流流动,管壁和污垢热阻可忽略。换热器的传热面积So为()。

    • A、12.9m2
    • B、14.4m2
    • C、17.1m2
    • D、21.5m2

    正确答案:A

  • 第18题:

    某一台新试制的换热器,为了测定该换热器的传热系数K,用热水与冷水进行热交换现场测得:热水流量5.28Kg/s,热水进口温度63℃,出口温度50℃,冷水进口温度19℃,出口温度30℃,传热面积为4.2m,试求K热传导系数。


    正确答案: K=q/A*t均 热负荷q=W热C热(T1=T2)=5.28*4180*(336-323)=288000W 平均温度差T1=336KT2=323Kt2=303Kt1=292K △t均1=33K△t均2=31K△t均1/△t均2=33/31<2 所以可用算求平均温度差△t均=/(△t均1+△t均2)/2=32K 于是K=288000/4.2*32=2140K/M2.K

  • 第19题:

    问答题
    在一传热面积为15.8m2的逆流套管换热器中,用热油加热冷水。热油的流量为2.85kg/s,进口温度为110℃;水的流量为0.667kg/s,进口温度为35℃。热油和水的平均比热容分别为1.9kJ/(kg•℃)及4.18kJ/(kg•℃)。换热器的总传热系数为320W/(m2•℃)试求水的出口温度及传热量。

    正确答案: 89.8℃, 152.8kW
    解析: 暂无解析

  • 第20题:

    单选题
    一套管式水—水换热器,冷水的进口温度为25℃,热水进口温度为70℃,热水出口温度为55℃。若冷水的流量远远大于热水的流量,则与该换热器的对数平均温差最接近的数据为(  )℃。[2007年真题]
    A

    15

    B

    25

    C

    35

    D

    45


    正确答案: B
    解析:
    冷热流体热平衡方程为:m1c(t1′-t1″)=m2c(t2″-t2′)。式中,t1′、t2′为冷水、热水进口温度;t1″、t2″为冷水、热水出口温度;m1、m2为冷水、热水流量;c为水的比热容。因为冷水的流量远远大于热水的流量即m2<<m1,因此(t1′-t1″)<<(t2″-t2′),t1″≈t1′=25℃。无论该换热器顺流还是逆流,Δt′=t2″-t1′=70-25=45℃,Δt″=t2′-t1″=55-25=30℃,则对数平均温差Δtm=(Δt′-Δt″)/ln(Δt′/Δt″)=(45-30)/ln(45/30)=37℃。计算结果与选项中最接近的数据为35℃。

  • 第21题:

    单选题
    在以逆流操作的列管换热器中,加热管的直径为φ25mm×2.5mm。水在管内流动,其进出口温度分别为15℃和32℃。热油在壳方流动,油的进出口温度为120℃冷却至40℃。油的流量为1.5kg/s,其平均比热为1.9kJ/(kg·℃)。已知水侧和油侧的对流传热系数分别为1.5kW/(m2·℃)和0.5kW/(m2·℃)。两流体逆流流动,管壁和污垢热阻可忽略。换热器的传热面积So为()。
    A

    12.9m2

    B

    14.4m2

    C

    17.1m2

    D

    21.5m2


    正确答案: C
    解析: 暂无解析

  • 第22题:

    单选题
    逆流套管式水-水换热器,冷水的进口温度为25℃,出口温度为55℃,热水进口温度为70℃。若热水流量是冷水的2倍,且物性参数不随温度变化,与该换热器对数平均温差最接近的数据是()
    A

    15℃

    B

    20℃

    C

    25℃

    D

    30℃


    正确答案: C
    解析: 暂无解析

  • 第23题:

    问答题
    某换热器热管程走的是热水,壳程走的是冷水,热水进口温度为90℃,出口为50℃,流量为500㎏/h,冷水进口温度为30℃,出口为40℃,忽略热损失,求冷水流量为多少?

    正确答案: 忽略热损失Q吸=Q放
    cm冷(40-30)=500c(90-50)
    m冷=2000㎏/h
    答:冷水流量为2000㎏/h
    解析: 暂无解析