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 800 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 120 xuống 70 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 105 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 90 xuống 60 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 80 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 460 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 110 xuống 60 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 85 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 410 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 115 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (0,8 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 130 xuống 95 °C. Nước (0,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 20 °C. Ống trong có đường kính 25 mm, và U = 500 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 140 °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 (2 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 10 °C. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.