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
długośćT150 °C135 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 150 do 135 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 65 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 150 → 135 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Łatwy
długośćT135 °C40 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 5 m² i współczynnik przenikania ciepła 1500 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 135 do 40 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 80 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

A = 5 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 135 → 40 °CTc: 15 → 80 °C
Q̇ = kW
3.Średni
długośćT170 °C150 °C20 °C90 °CΔT₁ΔT₂współprąd

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 310 kW. Gorący płyn stygnie od 170 do 150 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 90 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 300 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 310 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 150 °CTc: 20 → 90 °C
A = m²
4.Średni
długośćT110 °C65 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 140 kW. Gorący płyn stygnie od 110 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 55 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 800 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 140 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 110 → 65 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
5.Trudny
długośćT100 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂kondensująca para

Para skrapla się w stałej temperaturze 100 °C na zewnętrznej powierzchni rur skraplacza o powierzchni wymiany ciepła 1,5 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.

Ts = 100 °CA = 1,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Trudny
długośćT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂kondensująca para

Para skrapla się w stałej temperaturze 140 °C na zewnętrznej powierzchni rur skraplacza o powierzchni wymiany ciepła 4 m² i U = 2000 W/(m²·K). Woda chłodząca (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływa do rur z temperaturą 20 °C. Wyznacz temperaturę wody na wylocie Tc,out.

Ts = 140 °CA = 4 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Klucz odpowiedzi

  1. 1. ΔTlm = 101,5 K
  2. 2. Q̇ = 285,4 kW
  3. 3. A = 10,52 m²
  4. 4. A = 3,715 m²
  5. 5. Tc,out = 53,26 °C
  6. 6. Tc,out = 93,91 °C

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