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
длинаT130 °C110 °C80 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 130 до 110 °C, а холодный нагревается с 20 до 80 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 130 → 110 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT140 °C110 °C110 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 110 °C, а холодный нагревается с 30 до 110 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 140 → 110 °CTc: 30 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT105 °C65 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 400 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 65 °C, а холодный нагревается с 30 до 50 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 400 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 65 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT155 °C130 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 390 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 155 до 130 °C, а холодный нагревается с 20 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 390 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 130 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT175 °C75 °C59,9 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 175 до 75 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 1000 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT90 °C55 °C?15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 90 до 55 °C. Вода (0,5 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.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 68,05 K
  2. 2. ΔTlm = 50,98 K
  3. 3. A = 53,65 m²
  4. 4. A = 12,39 m²
  5. 5. A = 5,024 m²
  6. 6. L = 10,08 m

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