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

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 175 xuống 60 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 150 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 135 xuống 40 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 80 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 160 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 10 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 115 xuống 70 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 100 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 140 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (0,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 10 lên 65 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 3500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·c_p = 0,5 kW/K. Dòng nóng vào ở 160 °C và dòng lạnh vào ở 30 °C. Bộ trao đổi có A = 2 m² và U = 200 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống cùng chiều, dầu nóng (0,2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 140 xuống 100 °C. Nước (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 10 °C. Ống trong có đường kính 20 mm, và U = 200 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.