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 pracyĆwicz 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
długośćT155 °C135 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂współprąd

We współprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 155 do 135 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 40 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 155 → 135 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Łatwy

W wymienniku ciepła 1,5 kg/s czynnika (lekki olej, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) jest podgrzewane od 20 do 70 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

ṁ = 1,5 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 20 → 70 °C
Q̇ = kW
3.Średni
długośćT125 °C50 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 330 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 15 m². Gorący płyn stygnie od 125 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 65 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.

Q̇ = 330 kWA = 15 m²Th: 125 → 50 °CTc: 15 → 65 °C
U = W/(m²·K)
4.Średni
długośćT105 °C10 °C55 °CΔT₁ΔT₂kondensująca para

W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 105 °C. Woda chłodząca (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 10 do 55 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 2500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Ts = 105 °Cṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 55 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Trudny
długośćT110 °C??15 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 2 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 110 °C, a zimny 15 °C. Wymiennik ma A = 3 m² i U = 500 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 110 °CTc,in = 15 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Trudny
długośćT115 °C??10 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 2 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 115 °C, a zimny 10 °C. Wymiennik ma A = 6 m² i U = 200 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 10 °CA = 6 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Klucz odpowiedzi

  1. 1. ΔTlm = 118,2 K
  2. 2. Q̇ = 157,5 kW
  3. 3. U = 474,3 W/(m²·K)
  4. 4. A = 1,073 m²
  5. 5. Th,out = 69,29 °C
  6. 6. Th,out = 75,63 °C

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