Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami

W wymienniku ciepła 0,8 kg/s czynnika (mieszanina glikolu, c_p = 3,6 kJ/(kg·K)) jest chłodzone od 95 do 35 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 180 do 80 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 165 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 105 °C. Woda chłodząca (5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 10 do 50 °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 460 kW. Gorący płyn stygnie od 85 do 60 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 40 °C. Współczynnik poprawkowy LMTD dla tego układu wynosi F = 0,9, a U = 200 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,2 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 155 do 95 °C. Woda (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 25 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 50 mm, a U = 300 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,3 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 135 do 60 °C. Woda (0,3 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 25 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 50 mm, a U = 500 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.