Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Теплообмінники (LMTD)»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Новий робочий аркушТренуватися онлайн з підказками

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
довжинаT90 °C70 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

У прямотечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується від 90 до 70 °C, а холодний нагрівається від 30 до 45 °C. Знайдіть середньологарифмічний температурний напір ΔTlm.

Th: 90 → 70 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT170 °C110 °C115 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 170 до 110 °C, а холодний нагрівається з 30 до 115 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 170 → 110 °CTc: 30 → 115 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT95 °C45 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Кожухотрубний теплообмінник (один хід у міжтрубному просторі, два ходи в трубах) має передавати 760 kW. Гарячий теплоносій охолоджується від 95 до 45 °C, а холодний нагрівається від 30 до 65 °C. Поправковий коефіцієнт до LMTD для цієї схеми F = 0,95, а U = 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 760 kWF = 0,95U = 800 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT90 °C40 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 50 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 90 до 40 °C, а холодний нагрівається з 20 до 40 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 50 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 90 → 40 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT135 °C105 °C49,76 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 135 до 105 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 25 °C. При U = 800 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 105 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT140 °C75 °C35,89 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 140 до 75 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 25 °C. При U = 200 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 75 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 39,98 K
  2. 2. ΔTlm = 66,72 K
  3. 3. A = 46,21 m²
  4. 4. A = 3,054 m²
  5. 5. A = 1,566 m²
  6. 6. A = 4,625 m²

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.