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 pracy Ćwicz 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

We współprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 135 do 90 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 40 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 135 → 90 °CT_c: 30 → 40 °C

ΔT_lm = K

2.Łatwy

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 80 do 55 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 60 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 80 → 55 °CT_c: 15 → 60 °C

ΔT_lm = K

3.Średni

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 430 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 8 m². Gorący płyn stygnie od 150 do 90 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 55 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.

Q̇ = 430 kWA = 8 m²T_h: 150 → 90 °CT_c: 10 → 55 °C

U = W/(m²·K)

4.Średni

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 300 kW. Gorący płyn stygnie od 110 do 95 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 95 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 300 kWU = 1000 W/(m²·K)T_h: 110 → 95 °CT_c: 30 → 95 °C

A = m²

5.Trudny

W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (1 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 140 do 80 °C. Woda (1 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 10 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 25 mm, a U = 400 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

ṁ_h = 1 kg/sc_p,h = 2,5 kJ/(kg·K)T_h: 140 → 80 °Cṁ_c = 1 kg/sT_c,in = 10 °CD = 25 mmU = 400 W/(m²·K)

L = m

6.Trudny

Gorący olej (1,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) stygnie od 170 do 90 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 0,5 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 1000 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁ_h = 1,5 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 170 → 90 °Cṁ_c = 0,5 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)

A = m²

Klucz odpowiedzi

1. ΔT_lm = 74,13 K
2. ΔT_lm = 28,85 K
3. U = 709,7 W/(m²·K)
4. A = 8,798 m²
5. L = 58,61 m
6. A = 6,28 m²

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