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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 8 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 500 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 160 xuống 125 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 35 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 85 xuống 65 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 30 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 180 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 155 xuống 125 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 70 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

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 20 lên 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 3500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 180 xuống 120 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 2 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 200 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

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