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

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 180 xuống 135 °C trong bộ trao đổi nhiệt ngược chiều. Nó đun nóng 1,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào ở 30 °C. Không có nhiệt thất thoát ra môi trường. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 3 kg/s dầu nhẹ (c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 35 lên 85 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

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 145 xuống 40 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 15 lên 60 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,85, và U = 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 430 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 95 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 65 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống cùng chiều, dầu nóng (0,2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 130 xuống 85 °C. Nước (0,2 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 15 °C. Ống trong có đường kính 25 mm, và U = 150 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 120 xuống 45 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 3 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.