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 dàiT95 °C60 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 95 xuống 60 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 70 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 95 → 60 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT105 °C65 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 2,5 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 200 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 105 xuống 65 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 40 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

A = 2,5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 65 °CTc: 15 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
chiều dàiT165 °C70 °C95 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 110 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 20 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 165 xuống 70 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 95 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Q̇ = 110 kWA = 20 m²Th: 165 → 70 °CTc: 15 → 95 °C
U = W/(m²·K)
4.Trung bình
chiều dàiT100 °C35 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 260 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 100 xuống 35 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 85 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 260 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 35 °CTc: 15 → 85 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT95 °C50 °C79,52 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 95 xuống 50 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 50 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
chiều dàiT135 °C90 °C31,73 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 135 xuống 90 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 2 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 90 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 36,07 K
  2. 2. Q̇ = 28,59 kW
  3. 3. U = 88,43 W/(m²·K)
  4. 4. A = 74,8 m²
  5. 5. A = 19,55 m²
  6. 6. A = 2,268 m²

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