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 dàiT180 °C120 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 180 xuống 120 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 85 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 180 → 120 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT180 °C95 °C120 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 180 xuống 95 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 120 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 180 → 95 °CTc: 15 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT85 °C40 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 490 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 85 xuống 40 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 490 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 85 → 40 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT85 °C55 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 210 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 85 xuống 55 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 55 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 210 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 85 → 55 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT140 °C105 °C38,79 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 140 xuống 105 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 105 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
chiều dàiT120 °C60 °C31,96 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 120 xuống 60 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 3 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 20 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 99,92 K
  2. 2. ΔTlm = 69,52 K
  3. 3. A = 14,58 m²
  4. 4. A = 4,028 m²
  5. 5. A = 0,8405 m²
  6. 6. A = 2,463 m²

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