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

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 155 xuống 85 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 45 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong bộ trao đổi nhiệt cùng chiều, lưu chất nóng nguội đi từ 170 xuống 150 °C trong khi lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 60 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 450 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 80 xuống 45 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 30 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 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 290 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 85 xuống 70 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 70 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,95, và U = 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 105 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 5 m² và U = 3000 W/(m²·K). Nước làm mát (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 15 °C. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 160 xuống 125 °C. Nước (0,3 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 25 °C. Ống trong có đường kính 32 mm, và U = 150 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.