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

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 110 xuống 65 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 100 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 165 xuống 90 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 125 °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 370 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 160 xuống 125 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 135 °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 bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 110 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 105 xuống 85 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 85 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,85, và U = 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

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 = 6 m² và U = 300 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.

Dầu nóng (2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 95 xuống 60 °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 = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.