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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 4 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 800 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 80 xuống 45 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 55 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 130 xuống 75 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 85 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 130 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 85 xuống 50 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 35 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 170 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 90 xuống 55 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 75 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 120 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 2,5 m² và U = 2500 W/(m²·K). Nước làm mát (1 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 30 °C. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (0,2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 95 xuống 50 °C. Nước (0,3 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 20 °C. Ống trong có đường kính 50 mm, và U = 250 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.