1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 180 до 140 °C, а холодний нагрівається з 25 до 35 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 180 → 140 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 90 до 55 °C, а холодний нагрівається з 20 до 75 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 90 → 55 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 40 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 135 до 25 °C, а холодний нагрівається з 10 до 40 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 40 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 25 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
4.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 270 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 105 до 55 °C, а холодний нагрівається з 30 до 65 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 270 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 105 → 55 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.Складна
Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 160 до 95 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 3 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 30 °C. При U = 1000 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 95 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 4 kW/K. Гарячий потік входить при 170 °C, а холодний при 20 °C. Теплообмінник має A = 2 m² і U = 800 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 20 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 129,4 K
- 2. ΔTlm = 23,6 K
- 3. A = 0,9229 m²
- 4. A = 10,58 m²
- 5. A = 0,8182 m²
- 6. Th,out = 127,1 °C
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.