Теплообменники (LMTD): лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Теплообменники (LMTD)»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
длинаT80 °C40 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 40 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 80 → 40 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT110 °C80 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 80 °C, а холодный нагревается с 10 до 70 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 110 → 80 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT170 °C110 °C25 °C45 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 430 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 110 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 430 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 110 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT85 °C55 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 190 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 55 °C, а холодный нагревается с 30 до 50 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 190 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 85 → 55 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 110 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 5 m² и U = 2000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 20 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 110 °CA = 5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Сложная
длинаT100 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 100 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 2,5 m² и U = 1500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 15 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 100 °CA = 2,5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 23,6 K
  2. 2. ΔTlm = 53,61 K
  3. 3. A = 21,56 m²
  4. 4. A = 45,56 m²
  5. 5. Tc,out = 82,79 °C
  6. 6. Tc,out = 65,34 °C

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.