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
długośćT90 °C50 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 90 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 70 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 90 → 50 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Łatwy
długośćT155 °C125 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 4 m² i współczynnik przenikania ciepła 500 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 155 do 125 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 40 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

A = 4 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 125 °CTc: 25 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Średni
długośćT85 °C65 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła (jeden przepływ w płaszczu, dwa przepływy w rurach) ma przekazywać 120 kW. Gorący płyn stygnie od 85 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 30 °C. Współczynnik poprawkowy LMTD dla tego układu wynosi F = 0,8, a U = 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 120 kWF = 0,8U = 1000 W/(m²·K)Th: 85 → 65 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
4.Średni
długośćT90 °C55 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła (jeden przepływ w płaszczu, dwa przepływy w rurach) ma przekazywać 570 kW. Gorący płyn stygnie od 90 do 55 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 65 °C. Współczynnik poprawkowy LMTD dla tego układu wynosi F = 0,9, a U = 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 570 kWF = 0,9U = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 55 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.Trudny
długośćT120 °C??20 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 3 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 120 °C, a zimny 20 °C. Wymiennik ma A = 1,5 m² i U = 800 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 120 °CTc,in = 20 °CA = 1,5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Trudny
długośćT115 °C??25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła oba strumienie mają tę samą pojemność cieplną strumienia, ṁ·cp = 0,5 kW/K. Gorący strumień wpływa z temperaturą 115 °C, a zimny 25 °C. Wymiennik ma A = 2 m² i U = 800 W/(m²·K). Wyznacz temperaturę gorącego strumienia na wylocie Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Klucz odpowiedzi

  1. 1. ΔTlm = 24,66 K
  2. 2. Q̇ = 214,7 kW
  3. 3. A = 3,01 m²
  4. 4. A = 23,09 m²
  5. 5. Th,out = 91,43 °C
  6. 6. Th,out = 46,43 °C

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