(问答题) 在内管为18010mm的套管换热器中,将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃,其平均比热cph=2.38kJ/(kg℃),环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热cpL=4.174kJ/(kg℃)基于传热外面积的总传热系数K=2000W/(m2℃),且保持不变。设热损失可以忽略,试求:
1. 冷却水用量;
2. 计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。

答案
解:冷却水用量:WhCph(T1-T2)=WcCph(t2-t1)
3500×2.38×(100-60)=Wc×4.174×(50-40)
求解得:Wc=7982kg/h
∆tm逆=(50-20)/ln(50/20)=32.75℃
∆tm并=(60-10)/ln(60/10)=27.93℃
Q=KA∆t
Q=333200kJ/h
A逆=333200×103/(2000×32.75×3600)=1.41m2
Πd0l=1.41
3.14×0.18×l=1.41 ∴l=2.5m
A并=333200×103/(2000×27.93×3600)=1.66m2
3.14×0.18×l=1.66 ∴l=2.93m