在并流换热器中,热流体从 125 °C 冷却到 65 °C,冷流体从 15 °C 加热到 45 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
换热器 (LMTD)练习卷(附答案)
1.简单
Th: 125 → 65 °CTc: 15 → 45 °C
ΔTlm = K
2.简单
在逆流换热器中,热流体从 145 冷却到 120 °C,冷流体从 20 加热到 70 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 145 → 120 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
3.中等
一台并流换热器传热 280 kW。 热流体从 175 冷却到 105 °C,冷流体从 15 加热到 65 °C。总传热系数为 800 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 280 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 105 °CTc: 15 → 65 °C
A = m²
4.中等
在冷凝器中,蒸汽在管外以恒定的 140 °C 冷凝。冷却水(0.5 kg/s,cp = 4.18 kJ/(kg·K))在管内流动,从 20 °C 加热到 65 °C。总传热系数为 3500 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Ts = 140 °Cṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 65 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
5.困难
热油(2 kg/s,cp = 2.5 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 120 冷却到 55 °C。它加热 3 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 20 °C。已知 U = 1500 W/(m²·K),求所需传热面积 A。
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
热油(1.5 kg/s,cp = 2.3 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 120 冷却到 75 °C。它加热 3 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 15 °C。已知 U = 800 W/(m²·K),求所需传热面积 A。
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
答案
- 1. ΔTlm = 52.79 K
- 2. ΔTlm = 86.9 K
- 3. A = 4.043 m²
- 4. A = 0.2807 m²
- 5. A = 4.157 m²
- 6. A = 2.583 m²
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