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

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 85 xuống 70 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Dầu nóng (2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 135 xuống 75 °C trong bộ trao đổi nhiệt ngược chiều. Nó đun nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào ở 10 °C. Không có nhiệt thất thoát ra môi trường. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

Một bộ trao đổi nhiệt cùng chiều truyền 90 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 12 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 155 xuống 125 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 60 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 220 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 95 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 30 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (2 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 80 xuống 50 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 20 °C. Với U = 1500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống cùng chiều, dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 115 xuống 55 °C. Nước (0,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 10 °C. Ống trong có đường kính 50 mm, và U = 250 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.