1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 90 до 65 °C, а холодний нагрівається з 20 до 35 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 90 → 65 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 80 до 50 °C, а холодний нагрівається з 25 до 35 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 80 → 50 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Середня
У конденсаторі пара конденсується за сталої температури 110 °C на зовнішній поверхні труб. Охолоджувальна вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) тече трубами й нагрівається від 25 до 100 °C. Коефіцієнт теплопередачі 2000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Ts = 110 °Cṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 100 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 110 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 155 до 55 °C, а холодний нагрівається з 25 до 100 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 110 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 155 → 55 °CTc: 25 → 100 °C
A = m²
5.Складна
Гаряча олива (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 100 до 70 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 1000 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 1,5 kW/K. Гарячий потік входить при 85 °C, а холодний при 20 °C. Теплообмінник має A = 1 m² і U = 800 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 1 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 49,83 K
- 2. ΔTlm = 34,03 K
- 3. A = 4,473 m²
- 4. A = 2,667 m²
- 5. A = 3,192 m²
- 6. Th,out = 62,39 °C
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.