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 145 xuống 80 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 120 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 0,5 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 300 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 100 xuống 85 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 90 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 330 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 135 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 65 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 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 690 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 160 xuống 105 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 70 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,95, và U = 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 95 xuống 35 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 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.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 120 xuống 75 °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 20 °C. Với U = 1500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.