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 °C155 °C15 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 155 °C, а холодный нагревается с 15 до 50 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 175 → 155 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT90 °C60 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 90 до 60 °C, а холодный нагревается с 30 до 65 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 90 → 60 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT170 °C145 °C10 °C80 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 290 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 145 °C, а холодный нагревается с 10 до 80 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 290 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 145 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT145 °C125 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 320 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 2 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 125 °C, а холодный нагревается с 25 до 100 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 320 kWA = 2 m²Th: 145 → 125 °CTc: 25 → 100 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT115 °C70 °C?25 °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 115 до 70 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 25 °C. Диаметр внутренней трубы 20 mm, а U = 500 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 70 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT120 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 120 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 2,5 m² и U = 1500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 10 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 120 °CA = 2,5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 130,6 K
  2. 2. ΔTlm = 27,42 K
  3. 3. A = 5,5 m²
  4. 4. U = 2323 W/(m²·K)
  5. 5. L = 46,51 m
  6. 6. Tc,out = 59,52 °C

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