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 °C65 °C130 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 155 xuống 65 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 130 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 155 → 65 °CTc: 25 → 130 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT95 °C60 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 95 xuống 60 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 95 → 60 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT110 °C30 °C90 °CΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 110 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 30 lên 90 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 3000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Ts = 110 °Cṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 90 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT130 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 130 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 15 lên 35 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 2000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Ts = 130 °Cṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 35 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.Khó
chiều dàiT105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

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 1,5 m² và U = 2000 W/(m²·K). Nước làm mát (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 10 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

Ts = 105 °CA = 1,5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Khó
chiều dàiT165 °C60 °C34,63 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 165 xuống 60 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 3 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 31,91 K
  2. 2. ΔTlm = 37,44 K
  3. 3. A = 5,795 m²
  4. 4. A = 1,198 m²
  5. 5. Tc,out = 38,64 °C
  6. 6. A = 2,081 m²

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