Гаряча олива (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується від 180 до 150 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що надходить при 25 °C. Втрат тепла в довкілля немає. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
Протитечійний теплообмінник має площу теплообміну 1,5 m² і коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Гарячий теплоносій охолоджується від 160 до 130 °C, а холодний нагрівається від 15 до 30 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
У конденсаторі пара конденсується за сталої температури 130 °C на зовнішній поверхні труб. Охолоджувальна вода (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) тече трубами й нагрівається від 30 до 90 °C. Коефіцієнт теплопередачі 3000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Протитечійний теплообмінник передає 190 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 115 до 50 °C, а холодний нагрівається з 25 до 105 °C. Коефіцієнт теплопередачі 300 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Пара конденсується за сталої температури 120 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 2 m² і U = 2000 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 10 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.
У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 110 до 60 °C. Вода (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 15 °C. Внутрішня труба має діаметр 20 mm, і U = 500 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.
Ключ відповідей
- 1. Tc,out = 55,14 °C
- 2. Q̇ = 36,7 kW
- 3. A = 5,107 m²
- 4. A = 38,69 m²
- 5. Tc,out = 61,88 °C
- 6. L = 137,2 m
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.