정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T135 °C115 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 135에서 115 °C까지 냉각되고 저온 유체는 20에서 75 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 135 → 115 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T140 °C30 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 140에서 30 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 30 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 140 → 30 °CTc: 10 → 30 °C
ΔTlm = K
3.보통
길이T175 °C70 °C105 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

셸 앤드 튜브 열교환기(셸 1패스, 튜브 2패스)가 590 kW를 전달해야 한다. 고온 유체는 175 °C에서 70 °C로 냉각되고 저온 유체는 20 °C에서 105 °C로 가열된다. 이 배치의 LMTD 보정 계수는 F = 0.92이고 U = 1000 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 590 kWF = 0.92U = 1000 W/(m²·K)Th: 175 → 70 °CTc: 20 → 105 °C
A = m²
4.보통
길이T160 °C130 °C10 °C85 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기가 300 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 160에서 130 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 85 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 300 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 300 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 160 → 130 °CTc: 10 → 85 °C
A = m²
5.어려움
길이T160 °C??10 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기에서 두 유체의 열용량률이 같다: ṁ·cp = 0.5 kW/K. 고온 유체는 160 °C, 저온 유체는 10 °C로 들어간다. 열교환기는 A = 1.5 m², U = 800 W/(m²·K)이다. 고온 유체의 출구 온도 Th,out을(를) 구하시오.

Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 160 °CTc,in = 10 °CA = 1.5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.어려움
길이T180 °C??20 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기에서 두 유체의 열용량률이 같다: ṁ·cp = 1.5 kW/K. 고온 유체는 180 °C, 저온 유체는 20 °C로 들어간다. 열교환기는 A = 3 m², U = 500 W/(m²·K)이다. 고온 유체의 출구 온도 Th,out을(를) 구하시오.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 180 °CTc,in = 20 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

정답표

  1. 1. ΔTlm = 76.16 K
  2. 2. ΔTlm = 52.79 K
  3. 3. A = 10.79 m²
  4. 4. A = 11.47 m²
  5. 5. Th,out = 54.12 °C
  6. 6. Th,out = 100 °C

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