1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 80 до 50 °C, а холодний нагрівається з 30 до 70 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 80 → 50 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У теплообміннику охолоджується гліколева суміш (0,8 kg/s, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) від 65 до 35 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 0,8 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 65 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 80 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 80 °C, а холодний нагрівається з 20 до 45 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 80 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 160 → 80 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.Середня
Кожухотрубний теплообмінник (один хід у міжтрубному просторі, два ходи в трубах) має передавати 510 kW. Гарячий теплоносій охолоджується від 135 до 115 °C, а холодний нагрівається від 10 до 85 °C. Поправковий коефіцієнт до LMTD для цієї схеми F = 0,9, а U = 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 510 kWF = 0,9U = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 115 °CTc: 10 → 85 °C
A = m²
5.Складна
Гаряча олива (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 160 до 40 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 10 °C. При U = 200 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 40 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
Гаряча олива (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 125 до 95 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 30 °C. При U = 800 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 95 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 14,43 K
- 2. Q̇ = 86,4 kW
- 3. A = 0,7041 m²
- 4. A = 15,29 m²
- 5. A = 117,7 m²
- 6. A = 3,024 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.