1.Dễ
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 15 đến 90 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 110 → 65 °CTc: 15 → 90 °C
ΔTlm = K
Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án
2.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,8 kg/s ethanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 65 xuống 30 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 0,8 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 65 → 30 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 100 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 85 xuống 70 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 100 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 85 → 70 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
4.Trung bình
Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 90 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 100 xuống 30 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 50 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,92, và U = 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 90 kWF = 0,92U = 500 W/(m²·K)Th: 100 → 30 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
5.Khó
Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Dòng nóng vào ở 165 °C và dòng lạnh vào ở 25 °C. Bộ trao đổi có A = 2 m² và U = 300 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng Th,out.
Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Khó
Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·cp = 1 kW/K. Dòng nóng vào ở 85 °C và dòng lạnh vào ở 30 °C. Bộ trao đổi có A = 6 m² và U = 500 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng Th,out.
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 30 °CA = 6 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
Đáp án
- 1. ΔTlm = 32,74 K
- 2. Q̇ = 68,32 kW
- 3. A = 2,31 m²
- 4. A = 6,73 m²
- 5. Th,out = 125 °C
- 6. Th,out = 43,75 °C
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.