1.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 2,5 kg/s ethanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 10 lên 70 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 2,5 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 10 → 70 °C
Q̇ = kW
Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án
2.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 1,5 kg/s ethanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 105 xuống 30 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 1,5 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 105 → 30 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 20 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 85 xuống 65 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 45 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 20 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 85 → 65 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
4.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 490 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 115 xuống 45 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 35 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 490 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 115 → 45 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
5.Khó
Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 105 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 1 m² và U = 2500 W/(m²·K). Nước làm mát (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 15 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.
Ts = 105 °CA = 1 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Khó
Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 100 xuống 70 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
Đáp án
- 1. Q̇ = 366 kW
- 2. Q̇ = 274,5 kW
- 3. A = 2,89 m²
- 4. A = 10,36 m²
- 5. Tc,out = 55,51 °C
- 6. A = 6,045 m²
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.