在并流换热器中,热流体从 105 °C 冷却到 90 °C,冷流体从 25 °C 加热到 55 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
换热器 (LMTD)练习卷(附答案)
1.简单
Th: 105 → 90 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
2.简单
在逆流换热器中,热流体从 95 冷却到 45 °C,冷流体从 25 加热到 60 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 95 → 45 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.中等
一台管壳式换热器(单壳程、双管程)须传递 750 kW。热流体从 80 °C 冷却到 55 °C,冷流体从 25 °C 加热到 70 °C。该布置的 LMTD 修正系数为 F = 0.95,U = 300 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Q̇ = 750 kWF = 0.95U = 300 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
4.中等
一台逆流换热器传热 480 kW。 热流体从 105 冷却到 85 °C,冷流体从 30 加热到 85 °C。总传热系数为 300 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 480 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 85 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
5.困难
在一台传热面积为 2.5 m²、U = 2500 W/(m²·K) 的冷凝器中,蒸汽在管外以恒定的 120 °C 冷凝。冷却水(3 kg/s,cp = 4.18 kJ/(kg·K))以 30 °C 进入管内。求水的出口温度 Tc,out。
Ts = 120 °CA = 2.5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.困难
热油(2 kg/s,cp = 2.5 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 110 冷却到 30 °C。它加热 3 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 10 °C。已知 U = 300 W/(m²·K),求所需传热面积 A。
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 30 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
答案
- 1. ΔTlm = 54.43 K
- 2. ΔTlm = 26.8 K
- 3. A = 144.6 m²
- 4. A = 46.24 m²
- 5. Tc,out = 65.33 °C
- 6. A = 33.96 m²
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