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

Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) miễn phí để in: 6 bài từ cơ bản đến mức đề thi, kèm đáp án. In ra hoặc lưu thành PDF.

Dành cho giảng viên: miễn phí in, sao chép và sử dụng trên lớp. Mỗi phiếu bài tập mới có số liệu mới và đáp án riêng. Chúng tôi rất cảm ơn nếu bạn đặt liên kết đến ExamProblems trên trang môn học.

Tên: ____________________   Ngày: ____________

1.Dễ
chiều dàiT155 °C115 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 155 xuống 115 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 45 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 155 → 115 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT80 °C55 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 80 xuống 55 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 80 → 55 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT155 °C55 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 260 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 155 xuống 55 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 260 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 55 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT130 °C85 °C30 °C40 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 420 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 130 xuống 85 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 420 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 130 → 85 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT90 °C55 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống cùng chiều, dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 90 xuống 55 °C. Nước (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 25 °C. Ống trong có đường kính 20 mm, và U = 300 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Khó
chiều dàiT155 °C120 °C?25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 155 xuống 120 °C. Nước (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 25 °C. Ống trong có đường kính 20 mm, và U = 250 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 120 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 94,86 K
  2. 2. ΔTlm = 22,41 K
  3. 3. A = 9,917 m²
  4. 4. A = 4,065 m²
  5. 5. L = 64,98 m
  6. 6. L = 24,16 m

Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.