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

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 95 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 75 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 1,5 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 1500 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 180 xuống 70 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 165 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 260 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 140 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 50 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 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 100 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 145 xuống 65 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 60 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,85, và U = 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 100 xuống 80 °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 30 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 110 °C bên ngoài các ống của một thiết bị ngưng tụ có diện tích truyền nhiệt 3 m² và U = 1000 W/(m²·K). Nước làm mát (2 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 10 °C. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.