Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami

W wymienniku ciepła 0,2 kg/s czynnika (lekki olej, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) jest chłodzone od 70 do 25 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 20 m² i współczynnik przenikania ciepła 1500 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 95 do 60 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 45 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 410 kW. Gorący płyn stygnie od 100 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 60 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 105 °C. Woda chłodząca (1 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 20 do 45 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Gorący olej (1 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 155 do 75 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1,5 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 30 °C. Przy U = 300 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

We współprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,2 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 115 do 75 °C. Woda (0,8 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 10 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 20 mm, a U = 400 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.