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
длинаT120 °C95 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 95 °C, а холодный нагревается с 25 до 70 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 120 → 95 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT180 °C145 °C140 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 180 до 145 °C, а холодный нагревается с 15 до 140 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 180 → 145 °CTc: 15 → 140 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT105 °C15 °C70 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 105 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 15 до 70 °C. Коэффициент теплопередачи равен 3500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 105 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 70 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Средняя
длинаT85 °C70 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 460 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 70 °C, а холодный нагревается с 25 до 60 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 460 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 85 → 70 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT100 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 100 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 3 m² и U = 2500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 25 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 100 °CA = 3 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Сложная
длинаT115 °C40 °C57,68 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 115 до 40 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 0,5 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 = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 40 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 59,44 K
  2. 2. ΔTlm = 76,36 K
  3. 3. A = 5,64 m²
  4. 4. A = 27,04 m²
  5. 5. Tc,out = 69,42 °C
  6. 6. A = 4,444 m²

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