1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 170 до 155 °C, а холодний нагрівається з 10 до 20 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 170 → 155 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У теплообміннику охолоджується гліколева суміш (3 kg/s, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) від 100 до 35 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 3 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 100 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 430 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 155 до 65 °C, а холодний нагрівається з 15 до 110 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 430 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 65 °CTc: 15 → 110 °C
A = m²
4.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 200 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 90 до 60 °C, а холодний нагрівається з 25 до 40 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 200 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 60 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
5.Складна
У прямотечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 145 до 70 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 10 °C. Внутрішня труба має діаметр 25 mm, і U = 400 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 70 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Складна
Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 145 до 80 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 200 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 80 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 147,5 K
- 2. Q̇ = 702 kW
- 3. A = 18,12 m²
- 4. A = 5,238 m²
- 5. L = 93,27 m
- 6. A = 4,001 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.