1.Łatwy
W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 125 do 105 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 35 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
Th: 125 → 105 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
2.Łatwy
W wymienniku ciepła 3 kg/s czynnika (lekki olej, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) jest chłodzone od 90 do 40 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
ṁ = 3 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 90 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Średni
Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 90 kW. Gorący płyn stygnie od 155 do 75 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 60 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 200 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Q̇ = 90 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 75 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.Średni
Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 190 kW. Gorący płyn stygnie od 125 do 110 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 95 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Q̇ = 190 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 110 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
5.Trudny
Gorący olej (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) stygnie od 145 do 100 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 30 °C. Przy U = 1000 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 100 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Trudny
Gorący olej (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 165 do 30 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 10 °C. Przy U = 500 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 30 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
Klucz odpowiedzi
- 1. ΔTlm = 87,48 K
- 2. Q̇ = 315 kW
- 3. A = 8,24 m²
- 4. A = 8,216 m²
- 5. A = 1,88 m²
- 6. A = 18,68 m²
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.