Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Wymienniki ciepła (LMTD): 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
długośćT135 °C115 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 135 do 115 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 95 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 135 → 115 °CTc: 20 → 95 °C
ΔTlm = K
2.Łatwy
długośćT125 °C65 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 125 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 95 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 125 → 65 °CTc: 25 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Średni
długośćT90 °C45 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂współprąd

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 460 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 2 m². Gorący płyn stygnie od 90 do 45 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 20 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.

Q̇ = 460 kWA = 2 m²Th: 90 → 45 °CTc: 10 → 20 °C
U = W/(m²·K)
4.Średni
długośćT145 °C95 °C115 °C10 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 490 kW. Gorący płyn stygnie od 145 do 95 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 115 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 490 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 95 °CTc: 10 → 115 °C
A = m²
5.Trudny
długośćT100 °C60 °C33,99 °C30 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Gorący olej (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 100 do 60 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 30 °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: 100 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Trudny
długośćT135 °C60 °C69,86 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Gorący olej (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 135 do 60 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 2 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 25 °C. Przy U = 800 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Klucz odpowiedzi

  1. 1. ΔTlm = 63,58 K
  2. 2. ΔTlm = 34,76 K
  3. 3. U = 4864 W/(m²·K)
  4. 4. A = 6,186 m²
  5. 5. A = 1,369 m²
  6. 6. A = 9,661 m²

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.