1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 155 до 130 °C, а холодний нагрівається з 20 до 140 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 155 → 130 °CTc: 20 → 140 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У теплообміннику нагрівається гліколева суміш (1,2 kg/s, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) від 10 до 90 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 1,2 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 10 → 90 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Кожухотрубний теплообмінник (один хід у міжтрубному просторі, два ходи в трубах) має передавати 400 kW. Гарячий теплоносій охолоджується від 150 до 100 °C, а холодний нагрівається від 25 до 35 °C. Поправковий коефіцієнт до LMTD для цієї схеми F = 0,9, а U = 200 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 400 kWF = 0,9U = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 100 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
4.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 40 kW. Його площа теплообміну 20 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 95 до 50 °C, а холодний нагрівається від 25 до 45 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.
Q̇ = 40 kWA = 20 m²Th: 95 → 50 °CTc: 25 → 45 °C
U = W/(m²·K)
5.Складна
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 1 kW/K. Гарячий потік входить при 160 °C, а холодний при 30 °C. Теплообмінник має A = 3 m² і U = 300 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 160 °CTc,in = 30 °CA = 3 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Складна
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 0,5 kW/K. Гарячий потік входить при 120 °C, а холодний при 25 °C. Теплообмінник має A = 4 m² і U = 200 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 120 °CTc,in = 25 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 47,68 K
- 2. Q̇ = 345,6 kW
- 3. A = 23,75 m²
- 4. U = 55,45 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 98,42 °C
- 6. Th,out = 61,54 °C
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.