1.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 1,2 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 60 xuống 45 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 1,2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 60 → 45 °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 140 xuống 90 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 70 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 140 → 90 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 140 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 10 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 100 xuống 45 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 25 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.
Q̇ = 140 kWA = 10 m²Th: 100 → 45 °CTc: 15 → 25 °C
U = W/(m²·K)
4.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 60 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 145 xuống 115 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 135 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 60 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 115 °CTc: 30 → 135 °C
A = m²
5.Khó
Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·cp = 2 kW/K. Dòng nóng vào ở 145 °C và dòng lạnh vào ở 15 °C. Bộ trao đổi có A = 1,5 m² và U = 500 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng Th,out.
Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 15 °CA = 1,5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Khó
Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 110 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 1 m² và U = 3000 W/(m²·K). Nước làm mát (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 10 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.
Ts = 110 °CA = 1 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
Đáp án
- 1. Q̇ = 75,24 kW
- 2. ΔTlm = 74,89 K
- 3. U = 285,1 W/(m²·K)
- 4. A = 1,141 m²
- 5. Th,out = 109,5 °C
- 6. Tc,out = 86,2 °C
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.