Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami

W wymienniku ciepła 2,5 kg/s czynnika (lekki olej, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) jest podgrzewane od 25 do 90 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 1,5 m² i współczynnik przenikania ciepła 300 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 100 do 55 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 90 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 100 °C. Woda chłodząca (5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 10 do 60 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 190 kW. Gorący płyn stygnie od 100 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 50 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 200 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,2 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 90 do 55 °C. Woda (0,8 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 25 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 32 mm, a U = 150 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

Gorący olej (0,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) stygnie od 150 do 55 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 2 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 800 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.