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
длинаT140 °C50 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 50 °C, а холодный нагревается с 20 до 85 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 140 → 50 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT80 °C50 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 50 °C, а холодный нагревается с 20 до 55 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT110 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 110 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 25 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи равен 2500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 110 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 55 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Средняя
длинаT120 °C75 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 280 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 75 °C, а холодный нагревается с 15 до 65 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 280 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 75 °CTc: 15 → 65 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 110 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 6 m² и U = 3000 W/(m²·K). Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 20 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 110 °CA = 6 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Сложная
длинаT105 °C65 °C17,34 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 105 до 65 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. При U = 200 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 41,24 K
  2. 2. ΔTlm = 27,42 K
  3. 3. A = 3,639 m²
  4. 4. A = 24,36 m²
  5. 5. Tc,out = 99,55 °C
  6. 6. A = 6,565 m²

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