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 dàiT100 °C85 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 100 xuống 85 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 100 → 85 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT155 °C80 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 155 xuống 80 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 50 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 155 → 80 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT100 °C25 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 320 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 100 xuống 25 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 55 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 320 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 100 → 25 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT135 °C45 °C90 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 340 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 135 xuống 45 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 90 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 340 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 135 → 45 °CTc: 30 → 90 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT120 °C85 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống cùng chiều, dầu nóng (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 120 xuống 85 °C. Nước (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 20 °C. Ống trong có đường kính 40 mm, và U = 250 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 85 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Khó
chiều dàiT130 °C80 °C37,51 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 130 xuống 80 °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 10 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 55,68 K
  2. 2. ΔTlm = 74,13 K
  3. 3. A = 7,812 m²
  4. 4. A = 15,56 m²
  5. 5. L = 38,75 m
  6. 6. A = 9,498 m²

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