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

Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) miễn phí để in: 6 bài từ cơ bản đến mức đề thi, kèm đáp án. In ra hoặc lưu thành PDF.

Dành cho giảng viên: miễn phí in, sao chép và sử dụng trên lớp. Mỗi phiếu bài tập mới có số liệu mới và đáp án riêng. Chúng tôi rất cảm ơn nếu bạn đặt liên kết đến ExamProblems trên trang môn học.

Tên: ____________________   Ngày: ____________

1.Dễ
chiều dàiT175 °C60 °C?15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 175 xuống 60 °C trong bộ trao đổi nhiệt ngược chiều. Nó đun nóng 1 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào ở 15 °C. Không có nhiệt thất thoát ra môi trường. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 60 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
2.Dễ

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 1,5 kg/s hỗn hợp glycol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 35 lên 55 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

ṁ = 1,5 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 35 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
chiều dàiT150 °C100 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một bộ trao đổi nhiệt cùng chiều truyền 250 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 20 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 150 xuống 100 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 25 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Q̇ = 250 kWA = 20 m²Th: 150 → 100 °CTc: 10 → 25 °C
U = W/(m²·K)
4.Trung bình
chiều dàiT170 °C140 °C30 °C90 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một bộ trao đổi nhiệt cùng chiều truyền 170 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 8 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 170 xuống 140 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 90 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Q̇ = 170 kWA = 8 m²Th: 170 → 140 °CTc: 30 → 90 °C
U = W/(m²·K)
5.Khó
chiều dàiT130 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 130 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 2,5 m² và U = 2500 W/(m²·K). Nước làm mát (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 15 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

Ts = 130 °CA = 2,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Khó
chiều dàiT155 °C95 °C115,4 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 155 xuống 95 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 95 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. Tc,out = 49,39 °C
  2. 2. Q̇ = 108 kW
  3. 3. U = 120 W/(m²·K)
  4. 4. U = 243,1 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 87,56 °C
  6. 6. A = 3,543 m²

Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.