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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 5 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 1500 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 95 xuống 80 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 80 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 5 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 200 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 140 xuống 45 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 85 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 130 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 20 lên 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 2500 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 165 xuống 145 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 120 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 155 xuống 120 °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 10 °C. Với U = 500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 105 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 5 m² và U = 3000 W/(m²·K). Nước làm mát (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 30 °C. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.