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 °C45 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 0,5 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 1500 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 95 xuống 45 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 55 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

A = 0,5 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 25 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Dễ
chiều dàiT85 °C50 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 85 xuống 50 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 45 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 85 → 50 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT85 °C50 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 280 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 85 xuống 50 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 50 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 280 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 85 → 50 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT105 °C40 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một bộ trao đổi nhiệt cùng chiều truyền 390 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 8 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 105 xuống 40 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 30 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Q̇ = 390 kWA = 8 m²Th: 105 → 40 °CTc: 15 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.Khó
chiều dàiT175 °C130 °C38,57 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 175 xuống 130 °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 20 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 130 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
chiều dàiT110 °C70 °C30,1 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 110 xuống 70 °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 10 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. Q̇ = 21,64 kW
  2. 2. ΔTlm = 34,76 K
  3. 3. A = 9,421 m²
  4. 4. U = 1339 W/(m²·K)
  5. 5. A = 1,581 m²
  6. 6. A = 1,209 m²

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