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
длинаT145 °C90 °C75 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 90 °C, а холодный нагревается с 30 до 75 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 145 → 90 °CTc: 30 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT115 °C75 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 75 °C, а холодный нагревается с 10 до 20 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 115 → 75 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT150 °C105 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 320 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 105 °C, а холодный нагревается с 30 до 70 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 320 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 105 °CTc: 30 → 70 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT175 °C140 °C125 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 280 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 140 °C, а холодный нагревается с 25 до 125 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,85, U = 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 280 kWF = 0,85U = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 140 °CTc: 25 → 125 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT140 °C??25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1,5 kW/K. Горячий поток входит при 140 °C, а холодный — при 25 °C. Теплообменник имеет A = 2 m² и U = 300 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 140 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT90 °C50 °C26 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 90 до 50 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 50 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 64,87 K
  2. 2. ΔTlm = 79,05 K
  3. 3. A = 20,65 m²
  4. 4. A = 14,07 m²
  5. 5. Th,out = 107,1 °C
  6. 6. A = 1,915 m²

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