Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 1,5 m² i współczynnik przenikania ciepła 1500 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 170 do 95 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 115 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
W wymienniku ciepła 3 kg/s czynnika (etanol, cp = 2,44 kJ/(kg·K)) jest podgrzewane od 35 do 60 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 420 kW. Gorący płyn stygnie od 100 do 60 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 45 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła (jeden przepływ w płaszczu, dwa przepływy w rurach) ma przekazywać 600 kW. Gorący płyn stygnie od 105 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 90 °C. Współczynnik poprawkowy LMTD dla tego układu wynosi F = 0,92, a U = 500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 135 °C, a zimny 10 °C. Wymiennik ma A = 4 m² i U = 200 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.
Gorący olej (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) stygnie od 175 do 140 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 2 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 1000 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Klucz odpowiedzi
- 1. Q̇ = 155,1 kW
- 2. Q̇ = 183 kW
- 3. A = 7,511 m²
- 4. A = 42,37 m²
- 5. Th,out = 91,52 °C
- 6. A = 0,8943 m²
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.