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

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 2,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 30 lên 60 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 1 kg/s hỗn hợp glycol (c_p = 3,6 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 90 xuống 70 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 420 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 80 xuống 35 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 50 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,85, và U = 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 320 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 80 xuống 55 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 50 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 160 xuống 110 °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 15 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·c_p = 2 kW/K. Dòng nóng vào ở 120 °C và dòng lạnh vào ở 10 °C. Bộ trao đổi có A = 6 m² và U = 800 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.