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
длинаT155 °C120 °C15 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 155 до 120 °C, а холодный нагревается с 15 до 50 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 155 → 120 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT135 °C85 °C125 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 135 до 85 °C, а холодный нагревается с 10 до 125 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 135 → 85 °CTc: 10 → 125 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT155 °C100 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 440 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 155 до 100 °C, а холодный нагревается с 30 до 95 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,88, U = 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 440 kWF = 0,88U = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 100 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT155 °C135 °C115 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 260 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 155 до 135 °C, а холодный нагревается с 30 до 115 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 260 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 135 °CTc: 30 → 115 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT160 °C120 °C26 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 160 до 120 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 120 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT180 °C65 °C27,19 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 180 до 65 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 101 K
  2. 2. ΔTlm = 32,26 K
  3. 3. A = 25,69 m²
  4. 4. A = 7,721 m²
  5. 5. A = 2,321 m²
  6. 6. A = 5,006 m²

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