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 °C135 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 135 °C, а холодный нагревается с 15 до 65 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 150 → 135 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT135 °C40 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 5 m² и коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 135 до 40 °C, а холодный нагревается с 15 до 80 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

A = 5 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 135 → 40 °CTc: 15 → 80 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT170 °C150 °C20 °C90 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 310 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 150 °C, а холодный нагревается с 20 до 90 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 310 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 150 °CTc: 20 → 90 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT110 °C65 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 140 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 65 °C, а холодный нагревается с 25 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 140 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 110 → 65 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT100 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 100 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 1,5 m² и U = 2500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 15 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 100 °CA = 1,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Сложная
длинаT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 140 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 4 m² и U = 2000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 20 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 140 °CA = 4 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 101,5 K
  2. 2. Q̇ = 285,4 kW
  3. 3. A = 10,52 m²
  4. 4. A = 3,715 m²
  5. 5. Tc,out = 53,26 °C
  6. 6. Tc,out = 93,91 °C

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