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

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 130 xuống 100 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 75 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 3 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 15 lên 65 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 50 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 110 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 45 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 150 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 90 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 135 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (0,3 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 125 xuống 85 °C. Nước (0,8 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 25 °C. Ống trong có đường kính 50 mm, và U = 300 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 115 xuống 45 °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 10 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.