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
длинаT170 °C125 °C160 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 125 °C, а холодный нагревается с 15 до 160 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 170 → 125 °CTc: 15 → 160 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT170 °C60 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 60 °C, а холодный нагревается с 20 до 85 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 170 → 60 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT100 °C65 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 310 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 65 °C, а холодный нагревается с 25 до 50 °C. Коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 310 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 65 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT110 °C20 °C90 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 110 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 20 до 90 °C. Коэффициент теплопередачи равен 2500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 90 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Сложная
длинаT100 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 100 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 1 m² и U = 2500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 20 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 100 °CA = 1 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Сложная
длинаT120 °C??30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1 kW/K. Горячий поток входит при 120 °C, а холодный — при 30 °C. Теплообменник имеет A = 2 m² и U = 300 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 120 °CTc,in = 30 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 41,7 K
  2. 2. ΔTlm = 59,7 K
  3. 3. A = 8,647 m²
  4. 4. A = 5,03 m²
  5. 5. Tc,out = 56,01 °C
  6. 6. Th,out = 86,25 °C

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