Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 2 m² и коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 160 °C, а холодный нагревается с 15 до 135 °C. Найдите тепловой поток Q̇.
Теплообменники (LMTD): лист заданий с ответами
Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 165 до 85 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. Потерь тепла в окружающую среду нет. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.
Противоточный теплообменник передаёт 370 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 70 °C, а холодный нагревается с 10 до 40 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.
В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 100 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 20 до 35 °C. Коэффициент теплопередачи равен 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.
Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 150 до 80 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.
Пар конденсируется при постоянной температуре 130 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 3 m² и U = 1500 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.
Ответы
- 1. Q̇ = 81,53 kW
- 2. Tc,out = 64,02 °C
- 3. A = 15,75 m²
- 4. A = 2,893 m²
- 5. A = 7,781 m²
- 6. Tc,out = 76,33 °C
Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.