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 °C125 °C130 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 125 °C, а холодный нагревается с 20 до 130 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 145 → 125 °CTc: 20 → 130 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT105 °C70 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 70 °C, а холодный нагревается с 20 до 75 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 105 → 70 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT110 °C80 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Кожухотрубный теплообменник (один ход в межтрубном пространстве, два хода по трубам) должен передавать 540 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 80 °C, а холодный нагревается с 10 до 60 °C. Поправочный коэффициент к LMTD для этой схемы F = 0,95, U = 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Q̇ = 540 kWF = 0,95U = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 80 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT120 °C20 °C85 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 120 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 20 до 85 °C. Коэффициент теплопередачи равен 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 120 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 85 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Сложная
длинаT115 °C??30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 2 kW/K. Горячий поток входит при 115 °C, а холодный — при 30 °C. Теплообменник имеет A = 4 m² и U = 500 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT140 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 140 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 1 m² и U = 3000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 15 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 140 °CA = 1 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 46,25 K
  2. 2. ΔTlm = 39,15 K
  3. 3. A = 31,88 m²
  4. 4. A = 5,851 m²
  5. 5. Th,out = 72,5 °C
  6. 6. Tc,out = 52,69 °C

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