Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 90 xuống 45 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 35 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 95 xuống 55 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 30 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 390 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 115 xuống 60 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 25 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 130 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 15 lên 65 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 135 xuống 80 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 3 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 20 °C. Với U = 500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·c_p = 2 kW/K. Dòng nóng vào ở 170 °C và dòng lạnh vào ở 20 °C. Bộ trao đổi có A = 6 m² và U = 200 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.