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.

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
długośćT80 °C50 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 80 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 65 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Łatwy
długośćT130 °C60 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 130 do 60 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 85 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔTlm.

Th: 130 → 60 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Średni
długośćT130 °C30 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 450 kW. Gorący płyn stygnie od 130 do 30 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 75 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 800 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 450 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 130 → 30 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
4.Średni
długośćT170 °C100 °C25 °C95 °CΔT₁ΔT₂współprąd

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 320 kW. Gorący płyn stygnie od 170 do 100 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 95 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 300 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 320 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 100 °CTc: 25 → 95 °C
A = m²
5.Trudny
długośćT85 °C35 °C21,88 °C15 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Gorący olej (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) stygnie od 85 do 35 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 2 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 15 °C. Przy U = 200 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 35 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Trudny
długośćT135 °C65 °C45,93 °C25 °CΔT₁ΔT₂przeciwprąd

Gorący olej (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) stygnie od 135 do 65 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1 kg/s wody (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 25 °C. Przy U = 500 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 65 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Klucz odpowiedzi

  1. 1. ΔTlm = 17,38 K
  2. 2. ΔTlm = 39,79 K
  3. 3. A = 16,26 m²
  4. 4. A = 25,66 m²
  5. 5. A = 7,663 m²
  6. 6. A = 2,855 m²

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