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
длинаT125 °C90 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 125 до 90 °C, а холодный нагревается с 30 до 40 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 125 → 90 °CTc: 30 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT170 °C150 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 150 °C, а холодный нагревается с 25 до 50 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 170 → 150 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT125 °C45 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 140 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 125 до 45 °C, а холодный нагревается с 25 до 95 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,9, U = 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 140 kWF = 0,9U = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 45 °CTc: 25 → 95 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT140 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 140 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 10 до 30 °C. Коэффициент теплопередачи равен 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 140 °Cṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Сложная
длинаT110 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 110 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 8 m² и U = 2500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 15 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 110 °CA = 8 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Сложная
длинаT105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 105 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 1,5 m² и U = 3000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 10 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 105 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 71,78 K
  2. 2. ΔTlm = 121,1 K
  3. 3. A = 21,02 m²
  4. 4. A = 2,095 m²
  5. 5. Tc,out = 90,72 °C
  6. 6. Tc,out = 72,63 °C

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