1.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 25 lên 60 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 25 → 60 °C
Q̇ = kW
Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án
2.Dễ
Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 85 xuống 35 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 85 → 35 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 390 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 105 xuống 80 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 80 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 390 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 80 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
4.Trung bình
Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 200 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 20 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 140 xuống 110 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 65 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.
Q̇ = 200 kWA = 20 m²Th: 140 → 110 °CTc: 25 → 65 °C
U = W/(m²·K)
5.Khó
Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 130 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 4 m² và U = 1500 W/(m²·K). Nước làm mát (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 10 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.
Ts = 130 °CA = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Khó
Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 115 xuống 90 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 200 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 90 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
Đáp án
- 1. Q̇ = 73,15 kW
- 2. ΔTlm = 19,58 K
- 3. A = 44,62 m²
- 4. U = 125,2 W/(m²·K)
- 5. Tc,out = 71,46 °C
- 6. A = 9,487 m²
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.