1.Dễ
Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 175 xuống 140 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 135 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 175 → 140 °CTc: 15 → 135 °C
ΔTlm = K
Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án
2.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 2 kg/s dầu nhẹ (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 75 xuống 40 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 2 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 75 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 170 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 80 xuống 50 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 70 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 170 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 80 → 50 °CTc: 20 → 70 °C
A = m²
4.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 120 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 125 xuống 100 °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.
Q̇ = 120 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 100 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.Khó
Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 130 xuống 35 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 10 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 35 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·cp = 4 kW/K. Dòng nóng vào ở 95 °C và dòng lạnh vào ở 30 °C. Bộ trao đổi có A = 3 m² và U = 800 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng Th,out.
Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 30 °CA = 3 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
Đáp án
- 1. ΔTlm = 74,6 K
- 2. Q̇ = 147 kW
- 3. A = 31,13 m²
- 4. A = 1,823 m²
- 5. A = 22,4 m²
- 6. Th,out = 70,63 °C
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.