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
длинаT160 °C120 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 160 до 120 °C, а холодный нагревается с 30 до 50 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 160 → 120 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT125 °C70 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 125 до 70 °C, а холодный нагревается с 20 до 85 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 125 → 70 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT130 °C10 °C95 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 130 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 10 до 95 °C. Коэффициент теплопередачи равен 3000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 130 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 95 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Средняя
длинаT100 °C60 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 230 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 15 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 60 °C, а холодный нагревается с 10 до 20 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 230 kWA = 15 m²Th: 100 → 60 °CTc: 10 → 20 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT115 °C55 °C?20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 115 до 55 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 20 °C. Диаметр внутренней трубы 25 mm, а U = 400 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 55 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT125 °C75 °C?25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 125 до 75 °C. Вода (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 25 °C. Диаметр внутренней трубы 32 mm, а U = 400 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 75 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 99,67 K
  2. 2. ΔTlm = 44,81 K
  3. 3. A = 0,8584 m²
  4. 4. U = 240,2 W/(m²·K)
  5. 5. L = 70,39 m
  6. 6. L = 24,19 m

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