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
длинаT155 °C120 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 155 до 120 °C, а холодный нагревается с 10 до 75 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 155 → 120 °CTc: 10 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT145 °C95 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 95 °C, а холодный нагревается с 25 до 55 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 145 → 95 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT145 °C130 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 340 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 130 °C, а холодный нагревается с 25 до 100 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 340 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 145 → 130 °CTc: 25 → 100 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT90 °C50 °C30 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 390 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 90 до 50 °C, а холодный нагревается с 30 до 40 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 390 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 90 → 50 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT160 °C65 °C49,85 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 160 до 65 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 65 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT175 °C95 °C85,29 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 175 до 95 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 800 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 175 → 95 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 94,21 K
  2. 2. ΔTlm = 72,82 K
  3. 3. A = 16 m²
  4. 4. A = 46,59 m²
  5. 5. A = 1,913 m²
  6. 6. A = 3,965 m²

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