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
длинаT160 °C105 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 160 до 105 °C, а холодный нагревается с 30 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 160 → 105 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT120 °C105 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 105 °C, а холодный нагревается с 10 до 35 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 120 → 105 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT140 °C120 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 500 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 120 °C, а холодный нагревается с 15 до 35 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 500 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 140 → 120 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT130 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 130 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 20 до 35 °C. Коэффициент теплопередачи равен 3500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 130 °Cṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 35 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
5.Сложная
длинаT140 °C110 °C?25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 140 до 110 °C. Вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 25 °C. Диаметр внутренней трубы 40 mm, а U = 150 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 110 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT100 °C80 °C32,97 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 100 до 80 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 80 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 93,58 K
  2. 2. ΔTlm = 89,91 K
  3. 3. A = 24,1 m²
  4. 4. A = 0,2626 m²
  5. 5. L = 30,76 m
  6. 6. A = 0,5481 m²

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