44x(2-4)=aa(T 0.021×0.3×1230×2850(12+5)=340.2×丌×0.021×3×(65 t2=6.84℃C 2-12若石油精馏的原料预热器是套管换热器,重油与原油并流流动,重油进、出口 温度分别为243°C和167C,原油进、出口温度分别为128°C和157°C。现改为逆流操作, 冷、热流体的初温和流量不变。由计算结果讨论其传热推动力和终温的变化情况。假设流体 的物性和总传热系数不变,并忽略热损失 解:并流 43°C 243-128 167-157 O=KS (71-72)=qmCn(2-1) 逆流Q=KSMm= mcph(T1-72)=qmCn2(t2-1) T1-7212-1 △nT1-T2t2-1 Mn(T1-72)-(t2-t1)(71-72)-(t2-1) Mn(71-72)-(t2-t1)(71-t2)-(T2-t1) 43(243-167)-(157-128)47 A (T1-t2)-(2-1) h=2=1093 =298 即T1-t2=2.98(72-1) 由(1)式得243-167157-128 (3) (2)和(3)联立解得t2=1614CT2=1554C M=-2)-(2-1)=243-1614)-(554-128=495c 1614 可见,Δt,>Δtm并逆流传热推动力大,提高了原油的出口温度,降低了重油的出口 温度,热量得到充分利用。 2-13在传热面积为6m2的逆流换热器中,流量为每小时1900kg的正丁醇由90C冷 却至50°C,cp=2.98×103Jkg4.℃1。冷却介质为18°C水,总传热系数为230Wm2℃1 试求冷却水的t2和每小时的消耗量 解:(1)求冷却水出口温度 定性温度 90+50 =70°C3 ) 2 ( ) ( 4 1 2 2 1 2 t t di u c p t t dL Tw +  − = −  ) 2 5 0.021 0.3 1230 2850( 5) 340.2 0.021 3 (65 4 2 2 2 t t − +    + =     −  t2 = 6.84℃ 2-12 若石油精馏的原料预热器是套管换热器，重油与原油并流流动，重油进、出口 温度分别为 243C 和 167C，原油进、出口温度分别为 128C 和 157C。现改为逆流操作， 冷、热流体的初温和流量不变。由计算结果讨论其传热推动力和终温的变化情况。假设流体 的物性和总传热系数不变，并忽略热损失。 解：并流 tm C  43 167 157 243 128 ln (243 128) (167 157) = − − − − −  = ( ) ( ) , , 1 2 , , 2 1 Q KS t q c T T q c t t =  m = m h p h − = m c p c − 逆流 ( ) ( ) 1 / , , 2 / , , 1 2 / / Q KS t q c T T q c t t =  m = m h p h − = m c p c − 1 / 2 2 1 / 1 2 1 2 / t t t t T T T T t t m m − − = − − =   (1) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 / 2 / 1 2 1 2 2 1 1 / 2 / 1 2 1 2 2 1 / T t T t T T t t T T t t T T t t t t m m − − − − − − = − − − − − − =   / 1 / 2 / 1 / 2 / 43 (243 167) (157 128) 47 t t t t t m  −  =  −  − − − =  又 / 1 / 2 / 1 / 2 1 / 2 / 1 2 1 / 2 / / 1 2 ln ln ( ) ( ) t t t t T t T t T t T t tm    −  = − − − − −  =  1.093 43 47 ln / 2 / 1 = =   t t 2.98 / 2 / 1 =   t t 即 2.98( )1 / 2 / 1 2 T − t = T − t 243 2.98 ( 128) / 2 / − t 2 =  T − (2) 由（1）式得 128 157 128 243 243 167 / 2 / 2 − − = − − T t (3) (2)和(3)联立解得 t C  161.4 / 2 = T C  155.4 / 2 = C T t T t T t T t tm  49.5 155.4 128 243 161.4 ln (243 161.4) (155.4 128) ln ( ) ( ) 1 / 2 / 1 2 1 / 2 / / 1 2 = − − − − − = − − − − −  = 可见，tm,逆  tm,并 逆流传热推动力大，提高了原油的出口温度，降低了重油的出口 温度，热量得到充分利用。 2-13 在传热面积为 6m2 的逆流换热器中，流量为每小时 1900kg 的正丁醇由 90C 冷 却至 50C，cp = 2.98103 J·kg-1·℃-1。冷却介质为 18C 水，总传热系数为 230 W·m-2·℃-1。 试求冷却水的 t2 和每小时的消耗量。 解：（1）求冷却水出口温度 定性温度 = 90+50 2 = 70C m Q = kSt