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
длинаT85 °C45 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 45 °C, а холодный нагревается с 20 до 70 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 85 → 45 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT105 °C85 °C60 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 85 °C, а холодный нагревается с 15 до 60 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 105 → 85 °CTc: 15 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT130 °C70 °C25 °C45 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 440 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 130 до 70 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 440 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 70 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT120 °C45 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 360 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 45 °C, а холодный нагревается с 10 до 65 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 360 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 120 → 45 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT180 °C85 °C32,42 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 180 до 85 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 180 → 85 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT170 °C??15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1 kW/K. Горячий поток входит при 170 °C, а холодный — при 15 °C. Теплообменник имеет A = 4 m² и U = 200 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 15 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 19,58 K
  2. 2. ΔTlm = 56,58 K
  3. 3. A = 7,893 m²
  4. 4. A = 27,12 m²
  5. 5. A = 0,7003 m²
  6. 6. Th,out = 101,1 °C

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