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 110 xuống 45 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 35 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 8 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 200 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 150 xuống 30 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 30 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 140 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 160 xuống 130 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 105 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 410 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 120 xuống 45 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 55 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,95, và U = 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 110 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 3 m² và U = 2500 W/(m²·K). Nước làm mát (1 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 25 °C. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 120 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 3 m² và U = 2000 W/(m²·K). Nước làm mát (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 20 °C. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.