Gorący olej (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) stygnie od 100 do 70 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa on 1 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), która wpływa z temperaturą 15 °C. Do otoczenia nie jest tracone żadne ciepło. Wyznacz temperaturę wody na wylocie Tc,out.
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 140 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 85 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła (jeden przepływ w płaszczu, dwa przepływy w rurach) ma przekazywać 110 kW. Gorący płyn stygnie od 90 do 60 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 25 °C. Współczynnik poprawkowy LMTD dla tego układu wynosi F = 0,85, a U = 800 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 105 °C. Woda chłodząca (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 20 do 35 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 135 do 85 °C. Woda (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 15 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 20 mm, a U = 200 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.
Gorący olej (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) stygnie od 155 do 50 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 25 °C. Przy U = 1000 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Klucz odpowiedzi
- 1. Tc,out = 37,61 °C
- 2. ΔTlm = 47,1 K
- 3. A = 2,829 m²
- 4. A = 0,4058 m²
- 5. L = 30,76 m
- 6. A = 3,792 m²
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.