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 dàiT80 °C65 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 80 xuống 65 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 80 → 65 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT80 °C55 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 80 xuống 55 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 80 → 55 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT105 °C15 °C60 °CΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 105 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 15 lên 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 2000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Ts = 105 °Cṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 60 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT85 °C65 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 380 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 8 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 85 xuống 65 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 55 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Q̇ = 380 kWA = 8 m²Th: 85 → 65 °CTc: 30 → 55 °C
U = W/(m²·K)
5.Khó
chiều dàiT110 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 110 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 3 m² và U = 3000 W/(m²·K). Nước làm mát (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 10 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

Ts = 110 °CA = 3 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Khó
chiều dàiT130 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 130 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 2 m² và U = 1500 W/(m²·K). Nước làm mát (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 25 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

Ts = 130 °CA = 2 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 26,8 K
  2. 2. ΔTlm = 26,8 K
  3. 3. A = 0,7243 m²
  4. 4. U = 1464 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 98,39 °C
  6. 6. Tc,out = 105 °C

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