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
длинаT170 °C75 °C150 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 75 °C, а холодный нагревается с 10 до 150 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 170 → 75 °CTc: 10 → 150 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT135 °C30 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 135 до 30 °C, а холодный нагревается с 15 до 65 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 135 → 30 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT130 °C70 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 60 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 130 до 70 °C, а холодный нагревается с 25 до 105 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 60 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 70 °CTc: 25 → 105 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT155 °C120 °C15 °C100 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 430 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 155 до 120 °C, а холодный нагревается с 15 до 100 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 430 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 155 → 120 °CTc: 15 → 100 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT120 °C75 °C42,94 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 120 до 75 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 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 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 75 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT145 °C80 °C101,5 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 145 до 80 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 38,18 K
  2. 2. ΔTlm = 35,7 K
  3. 3. A = 5,878 m²
  4. 4. A = 4,649 m²
  5. 5. A = 2,248 m²
  6. 6. A = 4,272 m²

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