有一單殼程、雙管程列管式換熱器。殼程為120℃飽和水蒸氣冷凝,常壓空氣以12m/s的流速在管程內(nèi)流過。列管為Φ38×2.5mm鋼管,總管數(shù)為200根。已知空氣進(jìn)口溫度為26℃,要求被加熱到86℃。又已知蒸汽側(cè)對流傳熱系數(shù)為104W/(m2·K),壁阻及垢阻可忽略不計。試求:
(1)換熱器列管每根管長為多少米?
(2)由于此換熱器損壞,重新設(shè)計了一臺新?lián)Q熱器,其列管尺寸改為Φ54×2mm,總管數(shù)減少20%,但每根管長維持原值。用此新?lián)Q熱器加熱上述空氣,求空氣的出口溫度。
(1)由熱量衡算式和傳熱速率方程計算完成任務(wù)所需的傳熱面積,然后在計算出管長。