1.Łatwy
W wymienniku ciepła 0,3 kg/s czynnika (mieszanina glikolu, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) jest podgrzewane od 35 do 60 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
ṁ = 0,3 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 35 → 60 °C
Q̇ = kW
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
2.Łatwy
W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 85 do 70 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 60 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
Th: 85 → 70 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Średni
Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 290 kW. Gorący płyn stygnie od 165 do 115 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 55 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 800 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Q̇ = 290 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 165 → 115 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
4.Średni
Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 50 kW. Gorący płyn stygnie od 175 do 155 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 60 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 200 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Q̇ = 50 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 155 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
5.Trudny
W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 0,5 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 85 °C, a zimny 20 °C. Wymiennik ma A = 4 m² i U = 200 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.
Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Trudny
Gorący olej (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) stygnie od 135 do 110 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1,5 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 300 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 110 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
Klucz odpowiedzi
- 1. Q̇ = 27 kW
- 2. ΔTlm = 39,98 K
- 3. A = 3,621 m²
- 4. A = 1,972 m²
- 5. Th,out = 45 °C
- 6. A = 1,866 m²
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.