1.Łatwy
W wymienniku ciepła 1,5 kg/s czynnika (lekki olej, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) jest podgrzewane od 35 do 55 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
ṁ = 1,5 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 35 → 55 °C
Q̇ = kW
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
2.Łatwy
We współprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 145 do 130 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 65 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
Th: 145 → 130 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Średni
Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 420 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 4 m². Gorący płyn stygnie od 105 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 75 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.
Q̇ = 420 kWA = 4 m²Th: 105 → 65 °CTc: 30 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.Średni
Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 90 kW. Gorący płyn stygnie od 135 do 90 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 45 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Q̇ = 90 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 135 → 90 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
5.Trudny
Para skrapla się w stałej temperaturze 120 °C na zewnętrznej powierzchni rur skraplacza o powierzchni wymiany ciepła 2,5 m² i U = 2500 W/(m²·K). Woda chłodząca (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływa do rur z temperaturą 30 °C. Wyznacz temperaturę wody na wylocie Tc,out.
Ts = 120 °CA = 2,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Trudny
Gorący olej (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) stygnie od 145 do 70 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1,5 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 10 °C. Przy U = 1000 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
Klucz odpowiedzi
- 1. Q̇ = 63 kW
- 2. ΔTlm = 95,77 K
- 3. U = 3237 W/(m²·K)
- 4. A = 0,7293 m²
- 5. Tc,out = 86,79 °C
- 6. A = 1,91 m²
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.