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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 6 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 1500 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 135 xuống 115 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 75 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 180 xuống 80 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 105 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 120 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 95 xuống 70 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 45 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 330 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 6 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 105 xuống 50 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 35 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 100 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 4 m² và U = 2500 W/(m²·K). Nước làm mát (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 30 °C. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 120 xuống 70 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.