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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 8 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 300 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 95 xuống 65 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 35 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 145 xuống 100 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 55 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 620 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 175 xuống 115 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 80 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,88, và U = 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 380 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 110 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 140 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 175 xuống 115 °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 25 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (2 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 150 xuống 120 °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 30 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.