Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 0,5 m² i współczynnik przenikania ciepła 200 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 95 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 50 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 95 do 75 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 80 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 120 °C. Woda chłodząca (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 20 do 100 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 2000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła (jeden przepływ w płaszczu, dwa przepływy w rurach) ma przekazywać 760 kW. Gorący płyn stygnie od 120 do 105 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 110 °C. Współczynnik poprawkowy LMTD dla tego układu wynosi F = 0,85, a U = 200 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Para skrapla się w stałej temperaturze 110 °C na zewnętrznej powierzchni rur skraplacza o powierzchni wymiany ciepła 4 m² i U = 2500 W/(m²·K). Woda chłodząca (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływa do rur z temperaturą 15 °C. Wyznacz temperaturę wody na wylocie Tc,out.
Gorący olej (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 150 do 90 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 800 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Klucz odpowiedzi
- 1. Q̇ = 3,699 kW
- 2. ΔTlm = 27,31 K
- 3. A = 16,82 m²
- 4. A = 127,6 m²
- 5. Tc,out = 90,72 °C
- 6. A = 4,082 m²
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.