Протитечійний теплообмінник має площу теплообміну 3 m² і коефіцієнт теплопередачі 300 W/(m²·K). Гарячий теплоносій охолоджується від 170 до 40 °C, а холодний нагрівається від 20 до 155 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується від 125 до 70 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 0,8 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що надходить при 10 °C. Втрат тепла в довкілля немає. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.
Протитечійний теплообмінник передає 300 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 125 до 50 °C, а холодний нагрівається з 20 до 55 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
У конденсаторі пара конденсується за сталої температури 105 °C на зовнішній поверхні труб. Охолоджувальна вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) тече трубами й нагрівається від 20 до 95 °C. Коефіцієнт теплопередачі 3500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 1,5 kW/K. Гарячий потік входить при 135 °C, а холодний при 20 °C. Теплообмінник має A = 4 m² і U = 300 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 90 до 70 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 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.
Ключ відповідей
- 1. Q̇ = 15,64 kW
- 2. Tc,out = 44,54 °C
- 3. A = 7,943 m²
- 4. A = 3,834 m²
- 5. Th,out = 83,89 °C
- 6. A = 4,688 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.