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
długośćT90 °C45 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 1,5 m² i współczynnik przenikania ciepła 500 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 90 do 45 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 60 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

A = 1,5 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 90 → 45 °CTc: 25 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Łatwy
długośćT130 °C95 °C100 °C15 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 10 m² i współczynnik przenikania ciepła 1000 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 130 do 95 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 100 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

A = 10 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 95 °CTc: 15 → 100 °C
Q̇ = kW
3.Średni
długośćT125 °C80 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂współprąd

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 160 kW. Gorący płyn stygnie od 125 do 80 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 40 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 300 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 160 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 80 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
4.Średni
długośćT175 °C100 °C10 °C50 °CΔT₁ΔT₂współprąd

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 120 kW. Gorący płyn stygnie od 175 do 100 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 50 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 200 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 120 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 100 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.Trudny
długośćT100 °C55 °C53,91 °C20 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Gorący olej (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) stygnie od 100 do 55 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 20 °C. Przy U = 300 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Trudny
długośćT110 °C60 °C19,17 °C10 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Gorący olej (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) stygnie od 110 do 60 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1,5 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 10 °C. Przy U = 800 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Klucz odpowiedzi

  1. 1. Q̇ = 18,5 kW
  2. 2. Q̇ = 509,8 kW
  3. 3. A = 7,707 m²
  4. 4. A = 6,229 m²
  5. 5. A = 11,73 m²
  6. 6. A = 1,051 m²

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