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

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 1,5 kg/s hỗn hợp glycol (c_p = 3,6 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 60 xuống 45 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 85 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 75 °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 570 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 115 xuống 50 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 90 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,85, và U = 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 190 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 115 xuống 100 °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.

Dầu nóng (2 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 155 xuống 50 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 2 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 300 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 = 1,5 kW/K. Dòng nóng vào ở 80 °C và dòng lạnh vào ở 25 °C. Bộ trao đổi có A = 2 m² và U = 800 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.