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.

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
długośćT100 °C40 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 100 do 40 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 65 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 100 → 40 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Łatwy
długośćT85 °C35 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 85 do 35 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 40 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 85 → 35 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Średni
długośćT90 °C75 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 280 kW. Gorący płyn stygnie od 90 do 75 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 50 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 280 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 90 → 75 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.Średni
długośćT100 °C70 °C10 °C45 °CΔT₁ΔT₂współprąd

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 190 kW. Gorący płyn stygnie od 100 do 70 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 45 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 190 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 100 → 70 °CTc: 10 → 45 °C
A = m²
5.Trudny
długośćT140 °C115 °C17,48 °C10 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Gorący olej (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 140 do 115 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 10 °C. Przy U = 1500 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 115 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Trudny
długośćT90 °C65 °C29,97 °C20 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Gorący olej (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 90 do 65 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 20 °C. Przy U = 500 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Klucz odpowiedzi

  1. 1. ΔTlm = 32,44 K
  2. 2. ΔTlm = 34,03 K
  3. 3. A = 4,165 m²
  4. 4. A = 3,744 m²
  5. 5. A = 0,5505 m²
  6. 6. A = 4,793 m²

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