1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 155 до 60 °C, а холодний нагрівається з 30 до 75 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 155 → 60 °CTc: 30 → 75 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У теплообміннику охолоджується легка олива (0,2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) від 85 до 70 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 0,2 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 85 → 70 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 390 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 130 до 70 °C, а холодний нагрівається з 15 до 105 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 390 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 130 → 70 °CTc: 15 → 105 °C
A = m²
4.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 60 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 140 до 115 °C, а холодний нагрівається з 10 до 55 °C. Коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 60 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 140 → 115 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
5.Складна
У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (0,8 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 160 до 75 °C. Вода (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 15 °C. Внутрішня труба має діаметр 40 mm, і U = 250 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.
ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 75 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Складна
Гаряча олива (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 125 до 65 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 10 °C. При U = 800 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 50,98 K
- 2. Q̇ = 6,3 kW
- 3. A = 6,833 m²
- 4. A = 3,314 m²
- 5. L = 57,34 m
- 6. A = 3,277 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.