Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 12 m² i współczynnik przenikania ciepła 200 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 165 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 110 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 120 do 105 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 75 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 105 °C. Woda chłodząca (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 15 do 35 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 80 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 5 m². Gorący płyn stygnie od 175 do 85 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 65 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.
Gorący olej (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 145 do 95 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 30 °C. Przy U = 300 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
We współprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 100 do 50 °C. Woda (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 25 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 25 mm, a U = 300 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.
Klucz odpowiedzi
- 1. Q̇ = 119,6 kW
- 2. ΔTlm = 62,89 K
- 3. A = 4,202 m²
- 4. U = 232,9 W/(m²·K)
- 5. A = 2,435 m²
- 6. L = 20,76 m
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.