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 dàiT120 °C105 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 105 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 65 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 120 → 105 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT130 °C100 °C120 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

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 25 đến 120 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 130 → 100 °CTc: 25 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT155 °C55 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 80 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 155 xuống 55 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 80 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 55 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT170 °C155 °C15 °C75 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 140 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 155 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 75 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 140 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 155 °CTc: 15 → 75 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT125 °C100 °C29,17 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 125 xuống 100 °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 20 °C. Với U = 500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 100 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
chiều dàiT85 °C50 °C30,93 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 85 xuống 50 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 10 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 50 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 71,07 K
  2. 2. ΔTlm = 32,26 K
  3. 3. A = 4,522 m²
  4. 4. A = 1,235 m²
  5. 5. A = 1,312 m²
  6. 6. A = 1,874 m²

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