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.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

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
długośćT165 °C145 °C20 °C125 °CΔT₁ΔT₂współprąd

We współprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 165 do 145 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 125 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 165 → 145 °CTc: 20 → 125 °C
ΔTlm = K
2.Łatwy
długośćT80 °C50 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 80 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 25 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Średni
długośćT135 °C120 °C10 °C45 °CΔT₁ΔT₂współprąd

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 440 kW. Gorący płyn stygnie od 135 do 120 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 45 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 440 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 135 → 120 °CTc: 10 → 45 °C
A = m²
4.Średni
długośćT165 °C55 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła (jeden przepływ w płaszczu, dwa przepływy w rurach) ma przekazywać 410 kW. Gorący płyn stygnie od 165 do 55 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 80 °C. Współczynnik poprawkowy LMTD dla tego układu wynosi F = 0,95, a U = 800 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 410 kWF = 0,95U = 800 W/(m²·K)Th: 165 → 55 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
5.Trudny
długośćT130 °C??25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 1 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 130 °C, a zimny 25 °C. Wymiennik ma A = 2 m² i U = 200 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Trudny
długośćT100 °C??20 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 0,5 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 100 °C, a zimny 20 °C. Wymiennik ma A = 2 m² i U = 800 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 100 °CTc,in = 20 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Klucz odpowiedzi

  1. 1. ΔTlm = 63,1 K
  2. 2. ΔTlm = 47,1 K
  3. 3. A = 2,997 m²
  4. 4. A = 9,036 m²
  5. 5. Th,out = 100 °C
  6. 6. Th,out = 39,05 °C

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