1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 170 до 110 °C, а холодний нагрівається з 15 до 35 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 170 → 110 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 170 до 135 °C, а холодний нагрівається з 30 до 110 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 170 → 135 °CTc: 30 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 330 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 30 °C, а холодний нагрівається з 15 до 45 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 330 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 30 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
4.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 390 kW. Його площа теплообміну 20 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 155 до 140 °C, а холодний нагрівається від 30 до 95 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.
Q̇ = 390 kWA = 20 m²Th: 155 → 140 °CTc: 30 → 95 °C
U = W/(m²·K)
5.Складна
Пара конденсується за сталої температури 140 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 4 m² і U = 3000 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 20 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.
Ts = 140 °CA = 4 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Складна
Гаряча олива (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 170 до 125 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 30 °C. При U = 200 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 170 → 125 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 113,8 K
- 2. ΔTlm = 80,41 K
- 3. A = 13,44 m²
- 4. U = 249 W/(m²·K)
- 5. Tc,out = 133,2 °C
- 6. A = 7,891 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.