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 pracy Ćwicz 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

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 135 do 45 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 105 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 135 → 45 °CT_c: 25 → 105 °C

ΔT_lm = K

2.Łatwy

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 105 do 80 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 50 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 105 → 80 °CT_c: 20 → 50 °C

ΔT_lm = K

3.Średni

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 470 kW. Gorący płyn stygnie od 120 do 105 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 65 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 470 kWU = 1000 W/(m²·K)T_h: 120 → 105 °CT_c: 10 → 65 °C

A = m²

4.Średni

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 150 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 3 m². Gorący płyn stygnie od 130 do 110 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 105 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.

Q̇ = 150 kWA = 3 m²T_h: 130 → 110 °CT_c: 30 → 105 °C

U = W/(m²·K)

5.Trudny

We współprądowym 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 160 do 125 °C. Woda (0,2 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 20 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 20 mm, a U = 400 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

ṁ_h = 0,3 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 160 → 125 °Cṁ_c = 0,2 kg/sT_c,in = 20 °CD = 20 mmU = 400 W/(m²·K)

L = m

6.Trudny

W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·c_p = 0,5 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 145 °C, a zimny 30 °C. Wymiennik ma A = 3 m² i U = 300 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie T_h,out.

C_h = C_c = 0,5 kW/KT_h,in = 145 °CT_c,in = 30 °CA = 3 m²U = 300 W/(m²·K)

T_h,out = °C

Klucz odpowiedzi

1. ΔT_lm = 24,66 K
2. ΔT_lm = 57,46 K
3. A = 6,422 m²
4. U = 1057 W/(m²·K)
5. L = 9,166 m
6. T_h,out = 71,07 °C

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