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

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 145 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 50 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 145 → 50 °CT_c: 10 → 50 °C

ΔT_lm = K

2.Łatwy

We współprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 155 do 80 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 65 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 155 → 80 °CT_c: 10 → 65 °C

ΔT_lm = K

3.Średni

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 380 kW. Gorący płyn stygnie od 180 do 150 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 110 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 200 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 380 kWU = 200 W/(m²·K)T_h: 180 → 150 °CT_c: 10 → 110 °C

A = m²

4.Średni

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 300 kW. Gorący płyn stygnie od 100 do 55 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 40 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 800 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 300 kWU = 800 W/(m²·K)T_h: 100 → 55 °CT_c: 20 → 40 °C

A = m²

5.Trudny

Gorący olej (2 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 150 do 55 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 25 °C. Przy U = 500 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁ_h = 2 kg/sc_p,h = 2,5 kJ/(kg·K)T_h: 150 → 55 °Cṁ_c = 3 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)

A = m²

6.Trudny

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 110 do 75 °C. Woda (0,3 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 25 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 40 mm, a U = 300 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

ṁ_h = 0,2 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 110 → 75 °Cṁ_c = 0,3 kg/sT_c,in = 25 °CD = 40 mmU = 300 W/(m²·K)

L = m

Klucz odpowiedzi

1. ΔT_lm = 63,58 K
2. ΔT_lm = 57,3 K
3. A = 18,81 m²
4. A = 9,658 m²
5. A = 17,73 m²
6. L = 7,07 m

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