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化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
6,910
单选题

1237、在套管换热器中,用热流体加热冷流体。操作条件不变,经过一段时间后管壁结垢,则K( )。

A
 变大
B
 不变
C
 变小
D
 不确定

答案解析

正确答案:C

解析:

**解析:** 在套管换热器中,总传热系数 $K$ 的大小取决于热流体侧对流传热系数、冷流体侧对流传热系数、管壁导热热阻以及污垢热阻。 根据总传热系数的计算公式(以管外表面积为例): $$ \frac{1}{K} = \frac{1}{\alpha_o} + R_{so} + \frac{b}{\lambda} \frac{d_o}{d_m} + R_{si} \frac{d_o}{d_i} + \frac{1}{\alpha_i} \frac{d_o}{d_i} $$ 其中: - $\alpha_o, \alpha_i$ 分别为管外和管内流体的对流传热系数; - $R_{so}, R_{si}$ 分别为管外和管内的污垢热阻; - $\frac{b}{\lambda}$ 为管壁导热热阻。 **分析过程:** 1. **操作条件不变**:意味着流体的流速、温度、物性等基本不变,因此两侧的对流传热系数 $\alpha_o$ 和 $\alpha_i$ 基本保持不变。 2. **管壁结垢**:经过一段时间后,管壁上沉积了污垢。污垢层的导热系数通常很小,因此会引入额外的**污垢热阻**($R_s$)。 3. **热阻变化**:结垢导致总热阻 $\sum R$ 增加。由公式可知,总热阻 $\frac{1}{K}$ 等于各项分热阻之和。当污垢热阻增加时,总热阻 $\frac{1}{K}$ 变大。 4. **结论**:因为总热阻 $\frac{1}{K}$ 变大,所以总传热系数 $K$ **变小**。 传热系数降低会导致换热效率下降,这是工业生产中需要定期清洗换热器的主要原因。 故正确答案为 **C**。

相关知识点:

管壁结垢K值变小

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