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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 8 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 1500 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 110 xuống 55 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 30 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 180 xuống 160 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 65 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 170 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 150 xuống 65 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 65 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 490 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 150 xuống 125 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 75 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 125 xuống 50 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 1 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 15 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Trong một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều, cả hai dòng có cùng công suất nhiệt dung, ṁ·c_p = 1,5 kW/K. Dòng nóng vào ở 135 °C và dòng lạnh vào ở 10 °C. Bộ trao đổi có A = 4 m² và U = 800 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.