1.Łatwy
W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 155 do 45 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 90 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.
Th: 155 → 45 °CTc: 25 → 90 °C
ΔTlm = K
Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami
2.Łatwy
W wymienniku ciepła 0,8 kg/s czynnika (lekki olej, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) jest podgrzewane od 25 do 55 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.
ṁ = 0,8 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 25 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Średni
Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 470 kW. Gorący płyn stygnie od 165 do 135 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 125 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 800 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
Q̇ = 470 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 165 → 135 °CTc: 25 → 125 °C
A = m²
4.Średni
Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 420 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 8 m². Gorący płyn stygnie od 170 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 40 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.
Q̇ = 420 kWA = 8 m²Th: 170 → 50 °CTc: 15 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.Trudny
Gorący olej (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) stygnie od 115 do 90 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1,5 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 25 °C. Przy U = 300 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 90 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Trudny
Para skrapla się w stałej temperaturze 110 °C na zewnętrznej powierzchni rur skraplacza o powierzchni wymiany ciepła 3 m² i U = 1500 W/(m²·K). Woda chłodząca (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływa do rur z temperaturą 10 °C. Wyznacz temperaturę wody na wylocie Tc,out.
Ts = 110 °CA = 3 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
Klucz odpowiedzi
- 1. ΔTlm = 38,18 K
- 2. Q̇ = 50,4 kW
- 3. A = 8,49 m²
- 4. U = 992,4 W/(m²·K)
- 5. A = 4,08 m²
- 6. Tc,out = 61,21 °C
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.