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.

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
длинаT170 °C50 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 2,5 m² и коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 50 °C, а холодный нагревается с 30 до 105 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

A = 2,5 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 170 → 50 °CTc: 30 → 105 °C
Q̇ = kW
2.Лёгкая
длинаT95 °C30 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 30 °C, а холодный нагревается с 10 до 25 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 95 → 30 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT155 °C45 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 490 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 155 до 45 °C, а холодный нагревается с 10 до 25 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 490 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 45 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT95 °C60 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 50 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 60 °C, а холодный нагревается с 25 до 65 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,88, U = 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 50 kWF = 0,88U = 500 W/(m²·K)Th: 95 → 60 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT155 °C??10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1,5 kW/K. Горячий поток входит при 155 °C, а холодный — при 10 °C. Теплообменник имеет A = 2 m² и U = 300 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 155 °CTc,in = 10 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT90 °C??10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1 kW/K. Горячий поток входит при 90 °C, а холодный — при 10 °C. Теплообменник имеет A = 2 m² и U = 200 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 10 °CA = 2 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. Q̇ = 76,36 kW
  2. 2. ΔTlm = 28,24 K
  3. 3. A = 22,56 m²
  4. 4. A = 3,503 m²
  5. 5. Th,out = 113,6 °C
  6. 6. Th,out = 67,14 °C

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