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
длинаT100 °C60 °C85 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 60 °C, а холодный нагревается с 10 до 85 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 100 → 60 °CTc: 10 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT165 °C115 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 165 до 115 °C, а холодный нагревается с 10 до 40 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 165 → 115 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT165 °C105 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 450 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 165 до 105 °C, а холодный нагревается с 30 до 50 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 450 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 165 → 105 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT95 °C45 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 220 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 45 °C, а холодный нагревается с 20 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 220 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT135 °C90 °C?20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 135 до 90 °C. Вода (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 20 °C. Диаметр внутренней трубы 25 mm, а U = 250 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 90 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT100 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 100 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 4 m² и U = 1000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 20 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 100 °CA = 4 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 29,07 K
  2. 2. ΔTlm = 110,2 K
  3. 3. A = 16,84 m²
  4. 4. A = 13,79 m²
  5. 5. L = 13,06 m
  6. 6. Tc,out = 41,85 °C

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