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
длинаT85 °C65 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 65 °C, а холодный нагревается с 20 до 40 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 85 → 65 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT115 °C60 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 60 °C, а холодный нагревается с 30 до 55 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 115 → 60 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT110 °C40 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 290 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 40 °C, а холодный нагревается с 15 до 25 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 290 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 40 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT120 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 120 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 20 до 45 °C. Коэффициент теплопередачи равен 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 120 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 45 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Сложная
длинаT135 °C55 °C103 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 135 до 55 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 800 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT130 °C55 °C26,21 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 130 до 55 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 41,86 K
  2. 2. ΔTlm = 43,28 K
  3. 3. A = 33,46 m²
  4. 4. A = 6,013 m²
  5. 5. A = 12,84 m²
  6. 6. A = 0,9342 m²

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