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 °C55 °C35 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 55 °C, а холодный нагревается с 15 до 35 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 85 → 55 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT125 °C50 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 125 до 50 °C, а холодный нагревается с 25 до 40 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 125 → 50 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT175 °C40 °C115 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 80 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 40 °C, а холодный нагревается с 20 до 115 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 80 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 175 → 40 °CTc: 20 → 115 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT110 °C40 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 350 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 40 °C, а холодный нагревается с 15 до 90 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,85, U = 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 350 kWF = 0,85U = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 40 °CTc: 15 → 90 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT90 °C??25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 2 kW/K. Горячий поток входит при 90 °C, а холодный — при 25 °C. Теплообменник имеет A = 3 m² и U = 200 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 25 °CA = 3 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT160 °C50 °C50,18 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 160 до 50 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 50 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 44,81 K
  2. 2. ΔTlm = 49,03 K
  3. 3. A = 1,465 m²
  4. 4. A = 91,88 m²
  5. 5. Th,out = 75 °C
  6. 6. A = 4,797 m²

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