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

В теплообменнике гликолевая смесь с расходом 0,2 kg/s (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) охлаждается с 95 до 35 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 0,2 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 95 → 35 °C
Q̇ = kW
2.Лёгкая
длинаT110 °C85 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 85 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 110 → 85 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT110 °C85 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 240 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 85 °C, а холодный нагревается с 25 до 85 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 240 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 85 °CTc: 25 → 85 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT145 °C110 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 430 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 110 °C, а холодный нагревается с 10 до 25 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 430 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 145 → 110 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT180 °C160 °C18,97 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 180 до 160 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. При U = 800 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 160 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT165 °C??30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 2 kW/K. Горячий поток входит при 165 °C, а холодный — при 30 °C. Теплообменник имеет A = 4 m² и U = 800 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. Q̇ = 43,2 kW
  2. 2. ΔTlm = 62,47 K
  3. 3. A = 6,003 m²
  4. 4. A = 7,957 m²
  5. 5. A = 0,6031 m²
  6. 6. Th,out = 81,92 °C

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