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 150 xuống 45 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 65 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 2,5 kg/s ethanol (c_p = 2,44 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 35 lên 90 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 150 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 130 xuống 75 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 120 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 460 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 115 xuống 70 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 70 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,95, và U = 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 120 xuống 100 °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 30 °C. Với U = 500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 165 xuống 115 °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 30 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.