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 90 xuống 45 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 55 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 180 xuống 155 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 145 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 210 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 125 xuống 105 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 55 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 220 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 110 xuống 90 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống cùng chiều, dầu nóng (0,3 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 145 xuống 80 °C. Nước (0,3 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 15 °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.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 125 xuống 45 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 3 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.