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
длинаT115 °C60 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 60 °C, а холодный нагревается с 10 до 60 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 115 → 60 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT115 °C30 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 30 °C, а холодный нагревается с 10 до 70 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 115 → 30 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT105 °C90 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 720 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 90 °C, а холодный нагревается с 20 до 30 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,92, U = 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 720 kWF = 0,92U = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT165 °C65 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 250 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 165 до 65 °C, а холодный нагревается с 30 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 250 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 165 → 65 °CTc: 30 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT115 °C85 °C17,54 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 115 до 85 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. При U = 1000 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT160 °C90 °C103,7 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 160 до 90 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 52,46 K
  2. 2. ΔTlm = 30,83 K
  3. 3. A = 53,99 m²
  4. 4. A = 3,817 m²
  5. 5. A = 0,7348 m²
  6. 6. A = 11,13 m²

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