Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami

W wymienniku ciepła 0,5 kg/s czynnika (lekki olej, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) jest podgrzewane od 10 do 75 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 155 do 90 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 145 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 220 kW. Gorący płyn stygnie od 145 do 90 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 55 °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 105 °C. Woda chłodząca (4 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) płynie przez rury i nagrzewa się od 30 do 45 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1500 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Gorący olej (2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) stygnie od 120 do 55 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 3 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 20 °C. Przy U = 1000 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

We współprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,8 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 125 do 90 °C. Woda (0,8 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 20 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 25 mm, a U = 200 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.