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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 2 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 1000 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 145 xuống 65 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 135 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 155 xuống 55 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 50 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 300 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 125 xuống 100 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 110 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 200 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 25 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 125 xuống 50 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 40 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·c_p = 3 kW/K. Dòng nóng vào ở 85 °C và dòng lạnh vào ở 15 °C. Bộ trao đổi có A = 4 m² và U = 500 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 85 xuống 55 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 20 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.