Scheda di esercizi di Scambiatori di calore (LMTD) con soluzioni

Scheda di esercizi di Scambiatori di calore (LMTD) gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Nuova schedaEsercitati online con i suggerimenti

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
lunghezzaT165 °C40 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂controcorrente

In uno scambiatore controcorrente il fluido caldo si raffredda da 165 a 40 °C mentre il fluido freddo si riscalda da 20 a 70 °C. Trova la differenza di temperatura media logaritmica ΔTlm.

Th: 165 → 40 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Facile
lunghezzaT135 °C85 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂controcorrente

Uno scambiatore di calore controcorrente ha un’area di scambio di 2 m² e un coefficiente globale di scambio di 500 W/(m²·K). Il fluido caldo si raffredda da 135 a 85 °C e il fluido freddo si riscalda da 25 a 60 °C. Trova la potenza termica scambiata Q̇.

A = 2 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 85 °CTc: 25 → 60 °C
Q̇ = kW
3.Media
lunghezzaT105 °C85 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂controcorrente

Uno scambiatore di calore controcorrente trasferisce 120 kW. La sua area di scambio è 12 m². Il fluido caldo si raffredda da 105 a 85 °C e il fluido freddo si riscalda da 10 a 65 °C. Trova il coefficiente globale di scambio U.

Q̇ = 120 kWA = 12 m²Th: 105 → 85 °CTc: 10 → 65 °C
U = W/(m²·K)
4.Media
lunghezzaT165 °C105 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂controcorrente

Uno scambiatore controcorrente trasferisce 270 kW. Il fluido caldo si raffredda da 165 a 105 °C e il fluido freddo si riscalda da 10 a 100 °C. Il coefficiente globale di scambio è 300 W/(m²·K). Trova l’area di scambio A necessaria.

Q̇ = 270 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 165 → 105 °CTc: 10 → 100 °C
A = m²
5.Difficile
lunghezzaT180 °C??30 °CΔT₁ΔT₂controcorrente

In uno scambiatore controcorrente entrambe le correnti hanno la stessa capacità termica oraria, ṁ·cp = 2 kW/K. La corrente calda entra a 180 °C e quella fredda a 30 °C. Lo scambiatore ha A = 2 m² e U = 800 W/(m²·K). Trova la temperatura di uscita della corrente calda Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 180 °CTc,in = 30 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Difficile
lunghezzaT175 °C??30 °CΔT₁ΔT₂controcorrente

In uno scambiatore controcorrente entrambe le correnti hanno la stessa capacità termica oraria, ṁ·cp = 1,5 kW/K. La corrente calda entra a 175 °C e quella fredda a 30 °C. Lo scambiatore ha A = 6 m² e U = 200 W/(m²·K). Trova la temperatura di uscita della corrente calda Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 30 °CA = 6 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Soluzioni

  1. 1. ΔTlm = 48,13 K
  2. 2. Q̇ = 67,22 kW
  3. 3. U = 179,6 W/(m²·K)
  4. 4. A = 11,38 m²
  5. 5. Th,out = 113,3 °C
  6. 6. Th,out = 110,6 °C

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