换热器的污垢热阻

在循环冷却水中由沉积物引起的热阻通常称为污垢热阻。

冷却水中换热器水侧传热表面上沉积物增多，则冷却水侧的污垢热阻（）。

污垢热阻是表征有污垢产生的传热阻力大小的一个参数。污垢热阻愈大，则传热和冷却的效果（）。

污垢热阻

知某换热壁面的污垢热阻为0.0003（m2•K），若该换热壁面刚投入运行时的传热系数为340W（m2•K），则该换热壁面有污垢时的传热系数为。

污垢热阻对传热效果影响很大，一般流体流速大，温度低时污垢热阻小，传热效果越好。

什么是污垢热阻？

污垢热阻的存在会加大传热效率。

在换热器中，用饱和蒸汽在换热管外冷凝发热，加热管内流动的空气。总传热系数接近 哪种流体的对流传热系数？壁温接近哪种流体的温度？忽略污垢和管壁热阻。要想增大总传 热系数，应增大哪个流体的对流传热系数？

计算题：在列管换热器中，两流体进行换热。若已知管内、外流体的平均温度分别为170℃和135℃；管内、外流体的对流传热系数分别为12000W/（m2·℃）及1100W/（m2·℃），管内、外侧污垢热阻分别为0.0002及0.0005m2·℃/W。试估算管壁平均温度。假设管壁热传导热阻可以忽略。

随着运行时间的延长，换热器污垢热阻对传热过程的影响（）。

水垢沉积在换热器传热表面，会（）冷却水侧的污垢热阻（）。

流量为2000kg/h的某气体在列管式换热器的管程通过，温度由150℃降至80℃；壳程冷却用软水，进口温度为15℃，出口温度为65℃，与气体作逆流流动，两者均处于湍流，已知气体侧的对流传热系数远小于冷却水侧的对流传热系数，管壁热阻、污垢热阻和热损失均可忽略不计，气体的平均比热为1.02 kJ/（kg·K），水的比热为4.17 kJ/（kg·K），不计温度变化对比热的影响。试求：（1）冷却水用量；（2）如进口水温上升为20℃，仍用原设备要达到相同的气体冷却程度，求此时出口水温和冷却水用量。

在换热器中用冷水冷却煤油。水在直径为φ19×2mm的钢管内流动，水的对流传热系数为3490 W/（m2·K），煤油的对流传热系数为458 W/（m2·K）。换热器使用一段时间后，管壁两侧均产生污垢，煤油侧和水侧的污垢热阻分别为0.000176 m2·K/W和0.00026m2·K/W，管壁的导热系数为45 W/（m·K）。试求 （1）基于管外表面积的总传热系数； （2）产生污垢后热阻增加的百分数。

在逆流操作的套管换热器中，用17℃的冷水冷却某溶液，不考虑换热器热量损失。已知溶液的流量为1000 kg/h，冷水和溶液的平均比热均为4.187 kJ/（kg·K)，冷水的导热系数取平均值0.617W/（mK)，冷水的粘度取平均值0.95cP，溶液进口温度为80℃，出口温度为45℃，冷却水出口温度为35℃，该换热器尺寸为Φ108mm×4mm，内管为Φ45mm×2.5mm，长6m，热溶液走套管环隙。污垢热阻可忽略不计，管壁的导热热阻可忽略不计。通过完整的计算回答下列选项哪些正确：

33、污垢热阻和接触热阻的存在增加了传热过程的热阻，使传热系数下降。

计算题：一列管换热器，管内流体的对流传热系数为100W/（m².℃），管外流体的对流传热系数为2000W/（m².℃），已知两流体均为湍流流动，管内外两侧污垢热阻均为0.00118m².℃/W。忽略管壁热阻。求换热器的传热系数。若管内流体的流量增大一倍，其它条件不变，求传热系数增加了多少？

对换热器而言，污垢热阻有时会称为传热过程的主要热阻（）

有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为ϕ89mm×3.5mm，流量为2000kg/h的苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。苯的对流传热系数α1=230W/（m2·K），水的对流传热系数α2=290W/（m2·K），忽略污垢热阻。试求：（1）冷却水消耗量；（2）并流和逆流操作时所需传热面积。

一单程列管换热器有136根φ25×2mm的不锈钢管，某溶液在管内流动，流量15000kg/h，比热容4.19kJ/（kg·℃），由15℃加热到100℃。温度为110℃的饱和蒸汽走壳程，已知管壁对溶液的对流传热系数为450W/（m2·℃）.蒸汽对管壁的对流传热系数为10000W／（m2·℃），钢管导热系数35W/（m·℃），污垢热阻忽略。若溶液流量增加50%，溶液出口温度约为（）℃。（流量改变不影响

某列管式换热器的传热面积为60m2（近似认为换热管的内外表面积相等)，用80℃的饱和水蒸汽每小时将60吨的糖汁从25℃升温到50℃，若糖汁的比热容cp 为4.0kJ／（kgK)，问:换热器的总传热系数是多少？若运行了一段时间之后，管程壁面上产生了污垢，使总传热系数下降为500W／（m2K)，问这时污垢的热阻b／ 的数值是多少？

23、在逆流操作的套管换热器中，用17℃的冷水冷却某溶液，不考虑换热器热量损失。已知溶液的流量为1350 kg/h，冷水和溶液的平均比热均为4.187 kJ/（kg·K)，冷水的导热系数取平均值0.617W/（mK)，冷水的粘度取平均值0.95cP，溶液进口温度为85℃，出口温度为45℃，冷却水出口温度为35℃，该换热器尺寸为Φ108mm×4mm，内管为Φ30mm×2.0mm，长6m，热溶液走套管环隙。污垢热阻可忽略不计，管壁的导热热阻可忽略不计。通过完整的计算回答下列选项哪些不正确：

在逆流操作的套管换热器中，用17℃的冷水冷却某溶液，不考虑换热器热量损失。已知溶液的流量为1148 kg/h，冷水和溶液的平均比热均为4.187 kJ/（kg·K)，冷水的导热系数取平均值0.617W/（mK)，冷水的粘度取平均值1.35cP，溶液进口温度为78℃，出口温度为46℃，冷却水出口温度为35℃，该换热器尺寸为Φ108mm×4mm，内管为Φ45mm×2.5mm，长6m，热溶液走套管环隙。污垢热阻可忽略不计，管壁的导热热阻可忽略不计。通过完整的计算回答下列选项哪些正确：