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
длинаT95 °C50 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 50 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 95 → 50 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT135 °C60 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 135 до 60 °C, а холодный нагревается с 15 до 50 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 135 → 60 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT105 °C10 °C75 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 105 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 10 до 75 °C. Коэффициент теплопередачи равен 3000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 105 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 75 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Средняя
длинаT120 °C70 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 220 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 2,5 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 70 °C, а холодный нагревается с 15 до 25 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 220 kWA = 2,5 m²Th: 120 → 70 °CTc: 15 → 25 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT145 °C105 °C22,34 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 145 до 105 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 800 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 105 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT115 °C75 °C45,1 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 115 до 75 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 0,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 75 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 36,07 K
  2. 2. ΔTlm = 62,89 K
  3. 3. A = 8,03 m²
  4. 4. U = 1243 W/(m²·K)
  5. 5. A = 0,5451 m²
  6. 6. A = 2,357 m²

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