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

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,2 kg/s dầu nhẹ (c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 120 xuống 55 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,5 kg/s ethanol (c_p = 2,44 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 65 xuống 35 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 710 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 110 xuống 80 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 100 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,85, và U = 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 410 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 95 xuống 50 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 30 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 140 xuống 30 °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 = 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 (0,8 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 90 xuống 55 °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 25 mm, và U = 300 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.