Протитечійний теплообмінник має площу теплообміну 4 m² і коефіцієнт теплопередачі 300 W/(m²·K). Гарячий теплоносій охолоджується від 160 до 115 °C, а холодний нагрівається від 25 до 150 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 85 °C, а холодний нагрівається з 25 до 145 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
У конденсаторі пара конденсується за сталої температури 100 °C на зовнішній поверхні труб. Охолоджувальна вода (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) тече трубами й нагрівається від 30 до 70 °C. Коефіцієнт теплопередачі 2500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
У конденсаторі пара конденсується за сталої температури 140 °C на зовнішній поверхні труб. Охолоджувальна вода (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) тече трубами й нагрівається від 10 до 65 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Гаряча олива (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 130 до 95 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 0,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 25 °C. При U = 1500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Пара конденсується за сталої температури 105 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 3 m² і U = 2500 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 10 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.
Ключ відповідей
- 1. Q̇ = 43,69 kW
- 2. ΔTlm = 32,46 K
- 3. A = 7,083 m²
- 4. A = 6,131 m²
- 5. A = 1,949 m²
- 6. Tc,out = 66,26 °C
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.