1.Łatwy
W wymienniku ciepła 0,2 kg/s czynnika (lekki olej, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) jest podgrzewane od 30 do 45 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
ṁ = 0,2 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 30 → 45 °C
Q̇ = kW
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
2.Łatwy
W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 150 do 100 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 25 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
Th: 150 → 100 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Średni
Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 400 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 20 m². Gorący płyn stygnie od 90 do 40 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 45 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.
Q̇ = 400 kWA = 20 m²Th: 90 → 40 °CTc: 20 → 45 °C
U = W/(m²·K)
4.Średni
Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 240 kW. Gorący płyn stygnie od 125 do 100 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 110 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 300 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Q̇ = 240 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 100 °CTc: 20 → 110 °C
A = m²
5.Trudny
Para skrapla się w stałej temperaturze 110 °C na zewnętrznej powierzchni rur skraplacza o powierzchni wymiany ciepła 8 m² i U = 1500 W/(m²·K). Woda chłodząca (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływa do rur z temperaturą 10 °C. Wyznacz temperaturę wody na wylocie Tc,out.
Ts = 110 °CA = 8 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Trudny
Gorący olej (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 140 do 105 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 800 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 105 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
Klucz odpowiedzi
- 1. Q̇ = 6,3 kW
- 2. ΔTlm = 103,7 K
- 3. U = 648,7 W/(m²·K)
- 4. A = 20,6 m²
- 5. Tc,out = 71,59 °C
- 6. A = 0,5373 m²
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.