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
длинаT175 °C80 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 80 °C, а холодный нагревается с 30 до 105 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 175 → 80 °CTc: 30 → 105 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT160 °C60 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 160 до 60 °C, а холодный нагревается с 25 до 35 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 160 → 60 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT170 °C75 °C105 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 140 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 75 °C, а холодный нагревается с 20 до 105 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,9, U = 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 140 kWF = 0,9U = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 75 °CTc: 20 → 105 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT85 °C30 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 260 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 25 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 30 °C, а холодный нагревается с 15 до 50 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 260 kWA = 25 m²Th: 85 → 30 °CTc: 15 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT85 °C??20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 3 kW/K. Горячий поток входит при 85 °C, а холодный — при 20 °C. Теплообменник имеет A = 5 m² и U = 300 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT130 °C80 °C19,97 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 130 до 80 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 59,44 K
  2. 2. ΔTlm = 70,7 K
  3. 3. A = 8,662 m²
  4. 4. U = 440,6 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 63,33 °C
  6. 6. A = 4,707 m²

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