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.

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
длинаT170 °C35 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 35 °C, а холодный нагревается с 15 до 90 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 170 → 35 °CTc: 15 → 90 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT115 °C65 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 65 °C, а холодный нагревается с 10 до 55 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 115 → 65 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT150 °C85 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 70 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 85 °C, а холодный нагревается с 20 до 30 °C. Коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 70 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 85 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT165 °C110 °C115 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 340 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 8 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 165 до 110 °C, а холодный нагревается с 25 до 115 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 340 kWA = 8 m²Th: 165 → 110 °CTc: 25 → 115 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT140 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 140 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 5 m² и U = 3000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 25 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 140 °CA = 5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Сложная
длинаT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 110 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 3 m² и U = 1500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 20 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 110 °CA = 3 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 43,28 K
  2. 2. ΔTlm = 57,46 K
  3. 3. A = 0,9754 m²
  4. 4. U = 644,3 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 105,2 °C
  6. 6. Tc,out = 66,09 °C

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