Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 6 m² и коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 35 °C, а холодный нагревается с 10 до 60 °C. Найдите тепловой поток Q̇.
Теплообменники (LMTD): лист заданий с ответами
Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 125 до 90 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 0,8 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. Потерь тепла в окружающую среду нет. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.
Прямоточный теплообменник передаёт 290 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 135 до 115 °C, а холодный нагревается с 10 до 75 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.
В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 100 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 15 до 85 °C. Коэффициент теплопередачи равен 2000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.
Пар конденсируется при постоянной температуре 130 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 3 m² и U = 2500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 20 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.
В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 150 до 85 °C. Вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 15 °C. Диаметр внутренней трубы 50 mm, а U = 300 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.
Ответы
- 1. Q̇ = 153,2 kW
- 2. Tc,out = 46,11 °C
- 3. A = 2,592 m²
- 4. A = 5,438 m²
- 5. Tc,out = 111,7 °C
- 6. L = 16,86 m
Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.