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

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 1,2 kg/s ethanol (c_p = 2,44 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 20 lên 65 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 2,5 kg/s dầu nhẹ (c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 30 lên 90 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 90 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 140 xuống 40 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 35 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 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 105 xuống 60 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 35 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,8, và U = 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 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 1,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 300 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 95 xuống 50 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 2 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 10 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.