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
длинаT90 °C40 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 90 до 40 °C, а холодный нагревается с 20 до 65 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 90 → 40 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая

В теплообменнике гликолевая смесь с расходом 2,5 kg/s (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) охлаждается с 90 до 65 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 2,5 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 90 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT150 °C75 °C25 °C45 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 120 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 75 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 120 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 75 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT135 °C100 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 270 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 135 до 100 °C, а холодный нагревается с 15 до 25 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 270 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 100 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT125 °C50 °C43,76 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 125 до 50 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 1000 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 50 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT120 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 120 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 6 m² и U = 1500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 25 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 120 °CA = 6 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 22,41 K
  2. 2. Q̇ = 225 kW
  3. 3. A = 1,803 m²
  4. 4. A = 2,82 m²
  5. 5. A = 1,974 m²
  6. 6. Tc,out = 97,39 °C

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