Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 110 do 55 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 60 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 20 m² i współczynnik przenikania ciepła 800 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 115 do 75 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 75 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 400 kW. Gorący płyn stygnie od 95 do 75 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 80 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

W skraplaczu para skrapla się na zewnętrznej powierzchni rur w stałej temperaturze 110 °C. Woda chłodząca (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 25 do 60 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,5 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 130 do 85 °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 50 mm, a U = 150 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

Gorący olej (1,5 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 105 do 40 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 20 °C. Przy U = 200 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.