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

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,8 kg/s ethanol (c_p = 2,44 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 30 lên 55 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 110 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 40 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 350 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 175 xuống 155 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 55 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 310 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 165 xuống 75 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 65 °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 (0,3 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 125 xuống 95 °C. Nước (0,3 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 15 °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.

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 120 xuống 70 °C. Nước (1 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 10 °C. Ống trong có đường kính 32 mm, và U = 300 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.