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.

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
длинаT130 °C60 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 130 до 60 °C, а холодный нагревается с 20 до 35 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 130 → 60 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT80 °C50 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 50 °C, а холодный нагревается с 25 до 60 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT180 °C50 °C130 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 230 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 180 до 50 °C, а холодный нагревается с 10 до 130 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 230 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 180 → 50 °CTc: 10 → 130 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT140 °C65 °C15 °C45 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 190 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 65 °C, а холодный нагревается с 15 до 45 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 190 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 140 → 65 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT160 °C65 °C55,8 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 160 до 65 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. При U = 1000 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT105 °C70 °C34,26 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 105 до 70 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 1000 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 63,58 K
  2. 2. ΔTlm = 22,41 K
  3. 3. A = 25,66 m²
  4. 4. A = 11,05 m²
  5. 5. A = 4,244 m²
  6. 6. A = 2,574 m²

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