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
длинаT180 °C165 °C145 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 180 до 165 °C, а холодный нагревается с 10 до 145 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 180 → 165 °CTc: 10 → 145 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT180 °C105 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 180 до 105 °C, а холодный нагревается с 20 до 35 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 180 → 105 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT170 °C45 °C115 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 120 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 45 °C, а холодный нагревается с 10 до 115 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,8, U = 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 120 kWF = 0,8U = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 45 °CTc: 10 → 115 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT115 °C90 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 270 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 8 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 90 °C, а холодный нагревается с 25 до 105 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 270 kWA = 8 m²Th: 115 → 90 °CTc: 25 → 105 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT180 °C160 °C35,05 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 180 до 160 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 160 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT105 °C45 °C58,01 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 105 до 45 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 45 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 80,64 K
  2. 2. ΔTlm = 108,9 K
  3. 3. A = 3,39 m²
  4. 4. U = 1149 W/(m²·K)
  5. 5. A = 1,001 m²
  6. 6. A = 21,84 m²

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