1.Dễ
Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 55 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 80 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.
Th: 120 → 55 °CTc: 30 → 80 °C
ΔTlm = K
Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án
2.Dễ
Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,2 kg/s dầu nhẹ (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 30 lên 70 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.
ṁ = 0,2 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 30 → 70 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 80 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 180 xuống 70 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 60 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 80 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 180 → 70 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
4.Trung bình
Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 460 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 130 xuống 110 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
Q̇ = 460 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 110 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Khó
Dầu nóng (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 95 xuống 60 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 15 °C. Với U = 500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 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 = 1,5 kW/K. Dòng nóng vào ở 125 °C và dòng lạnh vào ở 15 °C. Bộ trao đổi có A = 2 m² và U = 800 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng Th,out.
Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 15 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
Đáp án
- 1. ΔTlm = 31,91 K
- 2. Q̇ = 16,8 kW
- 3. A = 1,308 m²
- 4. A = 4,959 m²
- 5. A = 5,815 m²
- 6. Th,out = 68,23 °C
Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.