68、在一套管换热器中,若两流体的进、出口温度不变,应选择并流换热。

这道题考察的是换热器中**并流**与**逆流**在传热效率及换热面积需求上的区别。以下是详细解析： ### 核心结论 **答案：错误**。 在两流体进、出口温度相同的情况下，应选择**逆流换热**，而不是并流换热。 ### 详细解析 #### 1. 平均温差（$\Delta t_m$）的比较 换热器的传热基本方程为： $$ Q = K \cdot A \cdot \Delta t_m $$ 其中： * $Q$ 为传热量（由流体流量和温差决定，题目已知进出口温度不变，故 $Q$ 固定）； * $K$ 为总传热系数（假设工况相似，$K$ 变化不大或视为常数）； * $A$ 为换热面积； * $\Delta t_m$ 为对数平均温差。 在冷热流体的进口温度（$T_1, t_1$）和出口温度（$T_2, t_2$）均相同的情况下： * **逆流换热**的对数平均温差 $\Delta t_{m,逆}$ **大于** **并流换热**的对数平均温差 $\Delta t_{m,并}$。 * 即：$\Delta t_{m,逆} > \Delta t_{m,并}$ #### 2. 换热面积的需求 根据传热方程 $A = \frac{Q}{K \cdot \Delta t_m}$： * 由于 $Q$ 和 $K$ 基本一致，而逆流的 $\Delta t_m$ 更大，因此逆流所需的**换热面积 $A$ 更小**。 * 这意味着，完成相同的传热任务，逆流换热器比并流换热器更紧凑、更节省材料、成本更低。 #### 3. 其他优势 除了节省换热面积外，逆流换热还有以下优势： * **加热极限更高**：在逆流中，冷流体的出口温度理论上可以接近热流体的进口温度；而在并流中，冷流体的出口温度永远低于热流体的出口温度。因此，若需要将冷流体加热到较高温度，必须采用逆流。 * **冷却极限更低**：同理，逆流可以使热流体冷却到更接近冷流体进口温度的水平。 ### 总结 当两流体的进、出口温度不变时，**逆流换热的平均温差大，所需换热面积小，设备更经济高效**。因此，工程上通常优先选择逆流换热，除非有特殊工艺要求（如需要避免壁温过高、控制反应速率等）才考虑并流。 故原题说法“应选择并流换热”是**错误**的。