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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 8 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 800 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 125 xuống 60 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 80 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 180 xuống 130 °C trong bộ trao đổi nhiệt ngược chiều. Nó đun nóng 3 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào ở 25 °C. Không có nhiệt thất thoát ra môi trường. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 380 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 125 xuống 75 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 65 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 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 590 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 165 xuống 150 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 140 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,9, và U = 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 105 xuống 65 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 20 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 175 xuống 85 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.