1.Dễ
Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 30 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 120 → 30 °CTc: 15 → 60 °C
ΔTlm = K
Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án
2.Dễ
Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 140 xuống 95 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 140 → 95 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 740 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 130 xuống 105 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 30 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,9, và U = 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 740 kWF = 0,9U = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 105 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
4.Trung bình
Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 470 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 25 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 180 xuống 100 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 30 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.
Q̇ = 470 kWA = 25 m²Th: 180 → 100 °CTc: 15 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.Khó
Dầu nóng (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 170 xuống 140 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 3 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 20 °C. Với U = 200 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 140 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·cp = 1 kW/K. Dòng nóng vào ở 85 °C và dòng lạnh vào ở 20 °C. Bộ trao đổi có A = 4 m² và U = 800 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng Th,out.
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
Đáp án
- 1. ΔTlm = 32,46 K
- 2. ΔTlm = 72,24 K
- 3. A = 29,69 m²
- 4. U = 164,3 W/(m²·K)
- 5. A = 5,338 m²
- 6. Th,out = 35,48 °C
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.