在一FLB-500-65-25-4型列管冷凝器中用飽和水蒸氣預熱有機溶劑,蒸汽在殼程中冷凝為同溫度的飽和水。溶劑走管內(nèi)。已知:水蒸氣:溫度120℃,冷凝潛熱r=2236KJ/kg,冷凝傳熱膜系數(shù):10000w/m2.℃。溶劑:流量:45噸/時,入口溫度42℃,出口溫度82℃,平均溫度下的比熱2.2KJ/kg.℃。換熱器:管子總數(shù)120根,管子規(guī)格φ25×2.5mm,材料:鋼(導熱系數(shù)45w/m.℃)以管外表面積為基準的傳熱面積65m2,殼體沒保溫,殼外表面積12m2。四周環(huán)境溫度15℃,換熱器外殼至周圍環(huán)境的對流輻射綜合傳熱膜系數(shù)α1=14.5w/m2.℃。
1)忽略殼壁熱阻,估計蒸汽的冷凝量(kg/h);
2)若兩側(cè)無污垢,試求管內(nèi)溶劑的對流傳熱膜系數(shù);
3)若將上述四管程的換熱器改為二管程操作(管子總根數(shù)不變),并假定溶劑的流量、入口溫度、蒸汽溫度、蒸汽的冷凝膜系數(shù)均不變,溶劑物性變化可忽略,溶劑的出口溫度。(假定二管程時管內(nèi)流動為湍流狀態(tài))