1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 175 до 135 °C, а холодний нагрівається з 30 до 125 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 175 → 135 °CTc: 30 → 125 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У теплообміннику охолоджується гліколева суміш (2 kg/s, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) від 60 до 25 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 2 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 60 → 25 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 260 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 165 до 145 °C, а холодний нагрівається з 20 до 30 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 260 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 165 → 145 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
4.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 70 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 175 до 85 °C, а холодний нагрівається з 30 до 150 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 70 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 85 °CTc: 30 → 150 °C
A = m²
5.Складна
У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 90 до 50 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 25 °C. Внутрішня труба має діаметр 50 mm, і U = 500 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.
ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 50 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Складна
Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 105 до 40 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 1500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 40 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 74,13 K
- 2. Q̇ = 252 kW
- 3. A = 2,001 m²
- 4. A = 2,3 m²
- 5. L = 5,827 m
- 6. A = 3,465 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.