Протитечійний теплообмінник має площу теплообміну 20 m² і коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Гарячий теплоносій охолоджується від 90 до 40 °C, а холодний нагрівається від 25 до 65 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 155 до 55 °C, а холодний нагрівається з 30 до 50 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
У конденсаторі пара конденсується за сталої температури 105 °C на зовнішній поверхні труб. Охолоджувальна вода (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) тече трубами й нагрівається від 15 до 40 °C. Коефіцієнт теплопередачі 2500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
У конденсаторі пара конденсується за сталої температури 100 °C на зовнішній поверхні труб. Охолоджувальна вода (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) тече трубами й нагрівається від 10 до 35 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 110 до 70 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 10 °C. Внутрішня труба має діаметр 50 mm, і U = 400 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 3 kW/K. Гарячий потік входить при 135 °C, а холодний при 15 °C. Теплообмінник має A = 5 m² і U = 300 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Ключ відповідей
- 1. Q̇ = 313,2 kW
- 2. ΔTlm = 55,75 K
- 3. A = 2,176 m²
- 4. A = 2,721 m²
- 5. L = 19,24 m
- 6. Th,out = 95 °C
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.