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 °C90 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 90 °C, а холодный нагревается с 30 до 55 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 175 → 90 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT85 °C65 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 65 °C, а холодный нагревается с 20 до 75 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 85 → 65 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT115 °C50 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 240 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 15 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 50 °C, а холодный нагревается с 10 до 100 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 240 kWA = 15 m²Th: 115 → 50 °CTc: 10 → 100 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
длинаT145 °C70 °C115 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 330 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 70 °C, а холодный нагревается с 10 до 115 °C. Коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 330 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 145 → 70 °CTc: 10 → 115 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT140 °C95 °C37,54 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 140 до 95 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 200 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 95 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT120 °C55 °C?25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 120 до 55 °C. Вода (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 25 °C. Диаметр внутренней трубы 20 mm, а U = 200 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 55 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 86,56 K
  2. 2. ΔTlm = 23,27 K
  3. 3. U = 627,7 W/(m²·K)
  4. 4. A = 9,531 m²
  5. 5. A = 5,74 m²
  6. 6. L = 69,22 m

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