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 170 xuống 75 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 110 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,5 kg/s ethanol (c_p = 2,44 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 100 xuống 35 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 230 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 100 xuống 85 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 440 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 125 xuống 65 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 95 xuống 70 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 15 °C. Với U = 1500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (0,2 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 110 xuống 60 °C. Nước (0,8 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 15 °C. Ống trong có đường kính 32 mm, và U = 300 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.