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 160 do 130 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 150 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 160 → 130 °CT_c: 30 → 150 °C

ΔT_lm = K

2.Łatwy

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 120 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 45 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 120 → 50 °CT_c: 25 → 45 °C

ΔT_lm = K

3.Średni

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 200 kW. Gorący płyn stygnie od 175 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 100 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 300 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 200 kWU = 300 W/(m²·K)T_h: 175 → 50 °CT_c: 20 → 100 °C

A = m²

4.Średni

W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 120 °C. Woda chłodząca (5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 25 do 45 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

T_s = 120 °Cṁ = 5 kg/sc_p = 4,18 kJ/(kg·K)T_c: 25 → 45 °CU = 1000 W/(m²·K)

A = m²

5.Trudny

Gorący olej (2 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 115 do 90 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 1000 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁ_h = 2 kg/sc_p,h = 2,5 kJ/(kg·K)T_h: 115 → 90 °Cṁ_c = 3 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)

A = m²

6.Trudny

Gorący olej (1 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) stygnie od 100 do 75 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 0,5 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 200 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁ_h = 1 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 100 → 75 °Cṁ_c = 0,5 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)

A = m²

Klucz odpowiedzi

1. ΔT_lm = 39,09 K
2. ΔT_lm = 45,51 K
3. A = 13,57 m²
4. A = 4,941 m²
5. A = 1,519 m²
6. A = 4,895 m²

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