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
длинаT125 °C110 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 125 до 110 °C, а холодный нагревается с 20 до 30 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 125 → 110 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT80 °C55 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 12 m² и коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 55 °C, а холодный нагревается с 15 до 65 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

A = 12 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 15 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT170 °C105 °C160 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 250 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 6 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 105 °C, а холодный нагревается с 10 до 160 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 250 kWA = 6 m²Th: 170 → 105 °CTc: 10 → 160 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
длинаT110 °C75 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 420 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 75 °C, а холодный нагревается с 10 до 75 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 420 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 110 → 75 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT170 °C??20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1,5 kW/K. Горячий поток входит при 170 °C, а холодный — при 20 °C. Теплообменник имеет A = 3 m² и U = 200 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 20 °CA = 3 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT105 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 105 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 5 m² и U = 3000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 20 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 105 °CA = 5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 92,48 K
  2. 2. Q̇ = 91,76 kW
  3. 3. U = 1104 W/(m²·K)
  4. 4. A = 5,778 m²
  5. 5. Th,out = 127,1 °C
  6. 6. Tc,out = 97,23 °C

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