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
длинаT150 °C85 °C125 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 85 °C, а холодный нагревается с 25 до 125 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 150 → 85 °CTc: 25 → 125 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT80 °C40 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 40 °C, а холодный нагревается с 15 до 30 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 80 → 40 °CTc: 15 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT100 °C80 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 340 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 80 °C, а холодный нагревается с 20 до 60 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 340 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 80 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT145 °C130 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 260 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 130 °C, а холодный нагревается с 25 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 260 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 130 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT130 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 130 до 80 °C. Вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 10 °C. Диаметр внутренней трубы 40 mm, а U = 300 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT165 °C??15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1 kW/K. Горячий поток входит при 165 °C, а холодный — при 15 °C. Теплообменник имеет A = 2 m² и U = 200 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 15 °CA = 2 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 39,98 K
  2. 2. ΔTlm = 36,07 K
  3. 3. A = 34,46 m²
  4. 4. A = 1,781 m²
  5. 5. L = 30,88 m
  6. 6. Th,out = 122,1 °C

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