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

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 150 xuống 70 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 50 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 12 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 500 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 140 xuống 110 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 85 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 90 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 25 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 155 xuống 65 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 105 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 140 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (0,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 30 lên 100 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 2000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 160 xuống 85 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 175 xuống 95 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 15 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.