Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 3 m² i współczynnik przenikania ciepła 500 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 95 do 80 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 80 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 95 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 55 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
Płaszczowo-rurowy wymiennik ciepła (jeden przepływ w płaszczu, dwa przepływy w rurach) ma przekazywać 660 kW. Gorący płyn stygnie od 160 do 70 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 145 °C. Współczynnik poprawkowy LMTD dla tego układu wynosi F = 0,85, a U = 300 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 120 °C. Woda chłodząca (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 20 do 80 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 145 do 80 °C. Woda (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 20 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 32 mm, a U = 150 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.
Para skrapla się w stałej temperaturze 110 °C na zewnętrznej powierzchni rur skraplacza o powierzchni wymiany ciepła 8 m² i U = 1000 W/(m²·K). Woda chłodząca (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływa do rur z temperaturą 15 °C. Wyznacz temperaturę wody na wylocie Tc,out.
Klucz odpowiedzi
- 1. Q̇ = 43,61 kW
- 2. ΔTlm = 37,44 K
- 3. A = 101,5 m²
- 4. A = 10,21 m²
- 5. L = 60,34 m
- 6. Tc,out = 59,8 °C
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.