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
длинаT150 °C115 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 115 °C, а холодный нагревается с 30 до 55 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 150 → 115 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT120 °C45 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 45 °C, а холодный нагревается с 25 до 105 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 120 → 45 °CTc: 25 → 105 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT175 °C90 °C140 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 440 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 90 °C, а холодный нагревается с 20 до 140 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 440 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 90 °CTc: 20 → 140 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT105 °C40 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 410 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 40 °C, а холодный нагревается с 15 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 410 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 40 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT165 °C45 °C81,77 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 165 до 45 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 0,5 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 = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 45 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT140 °C75 °C?15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 140 до 75 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 15 °C. Диаметр внутренней трубы 32 mm, а U = 150 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 75 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 89,91 K
  2. 2. ΔTlm = 17,38 K
  3. 3. A = 17,43 m²
  4. 4. A = 37,89 m²
  5. 5. A = 8,981 m²
  6. 6. L = 103,3 m

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