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
длинаT110 °C35 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 35 °C, а холодный нагревается с 15 до 80 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 110 → 35 °CTc: 15 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT130 °C105 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 130 до 105 °C, а холодный нагревается с 25 до 95 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 130 → 105 °CTc: 25 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT140 °C95 °C25 °C75 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 410 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 95 °C, а холодный нагревается с 25 до 75 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 410 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 140 → 95 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT135 °C50 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 390 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 135 до 50 °C, а холодный нагревается с 25 до 105 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 390 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 135 → 50 °CTc: 25 → 105 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT175 °C55 °C86,03 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 175 до 55 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 55 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT155 °C115 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 155 до 115 °C. Вода (0,2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 10 °C. Диаметр внутренней трубы 40 mm, а U = 150 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 115 °Cṁc = 0,2 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 24,66 K
  2. 2. ΔTlm = 54,43 K
  3. 3. A = 5,033 m²
  4. 4. A = 9,481 m²
  5. 5. A = 14,31 m²
  6. 6. L = 8,581 m

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