1.Dễ
Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 125 xuống 100 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 105 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 125 → 100 °CTc: 20 → 105 °C
ΔTlm = K
Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án
2.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 3 kg/s hỗn hợp glycol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 105 xuống 45 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 3 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 105 → 45 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 270 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 10 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 105 xuống 70 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 80 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.
Q̇ = 270 kWA = 10 m²Th: 105 → 70 °CTc: 25 → 80 °C
U = W/(m²·K)
4.Trung bình
Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 260 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 145 xuống 65 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 80 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,92, và U = 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 260 kWF = 0,92U = 200 W/(m²·K)Th: 145 → 65 °CTc: 25 → 80 °C
A = m²
5.Khó
Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 165 xuống 115 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 15 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 115 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
Dầu nóng (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 90 xuống 60 °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 15 °C. Với U = 1500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
Đáp án
- 1. ΔTlm = 43,28 K
- 2. Q̇ = 648 kW
- 3. U = 793,5 W/(m²·K)
- 4. A = 27,44 m²
- 5. A = 5,513 m²
- 6. A = 2,084 m²
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.