1.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,3 kg/s dầu nhẹ (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 25 lên 85 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 0,3 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 25 → 85 °C
Q̇ = kW
Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án
2.Dễ
Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 125 xuống 90 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 95 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 125 → 90 °CTc: 25 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 120 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 15 lên 100 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 2000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Ts = 120 °Cṁ = 4 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 100 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Trung bình
Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 70 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 4 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 150 xuống 135 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 125 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.
Q̇ = 70 kWA = 4 m²Th: 150 → 135 °CTc: 30 → 125 °C
U = W/(m²·K)
5.Khó
Dầu nóng (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 130 xuống 95 °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 30 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 95 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·cp = 2 kW/K. Dòng nóng vào ở 85 °C và dòng lạnh vào ở 30 °C. Bộ trao đổi có A = 3 m² và U = 500 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng Th,out.
Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 30 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
Đáp án
- 1. Q̇ = 37,8 kW
- 2. ΔTlm = 45,27 K
- 3. A = 13,86 m²
- 4. U = 313,9 W/(m²·K)
- 5. A = 3,183 m²
- 6. Th,out = 61,43 °C
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.