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.

Новый лист заданийЗаниматься онлайн с подсказками

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
длинаT145 °C60 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 60 °C, а холодный нагревается с 25 до 50 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 145 → 60 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT85 °C45 °C35 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 45 °C, а холодный нагревается с 15 до 35 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 85 → 45 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT95 °C45 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 390 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 45 °C, а холодный нагревается с 20 до 45 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 390 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT160 °C90 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 420 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 160 до 90 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 420 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 160 → 90 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT150 °C100 °C39,94 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 150 до 100 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. При U = 800 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 100 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT110 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 110 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 8 m² и U = 3000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 25 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 110 °CA = 8 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 44,27 K
  2. 2. ΔTlm = 39,15 K
  3. 3. A = 10,81 m²
  4. 4. A = 15,98 m²
  5. 5. A = 1,658 m²
  6. 6. Tc,out = 105,2 °C

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