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

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 2 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 25 lên 60 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 2,5 kg/s dầu nhẹ (c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 100 xuống 65 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 320 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 80 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 100 °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 270 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 135 xuống 80 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 55 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,8, và U = 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (0,8 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 115 xuống 60 °C. Nước (0,3 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 = 500 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (0,3 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 115 xuống 85 °C. Nước (0,8 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 25 °C. Ống trong có đường kính 20 mm, và U = 150 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.