Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 1 m² i współczynnik przenikania ciepła 300 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 150 do 110 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 65 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
W wymienniku ciepła 1,2 kg/s czynnika (mieszanina glikolu, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) jest chłodzone od 65 do 45 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 120 °C. Woda chłodząca (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 10 do 45 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 160 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 12 m². Gorący płyn stygnie od 85 do 45 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 65 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.
W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 1 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 170 °C, a zimny 10 °C. Wymiennik ma A = 5 m² i U = 500 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.
Gorący olej (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 85 do 60 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 0,5 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.
Klucz odpowiedzi
- 1. Q̇ = 27,69 kW
- 2. Q̇ = 86,4 kW
- 3. A = 5,336 m²
- 4. U = 595 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 55,71 °C
- 6. A = 1,838 m²
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.