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

Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) miễn phí để in: 6 bài từ cơ bản đến mức đề thi, kèm đáp án. In ra hoặc lưu thành PDF.

Dành cho giảng viên: miễn phí in, sao chép và sử dụng trên lớp. Mỗi phiếu bài tập mới có số liệu mới và đáp án riêng. Chúng tôi rất cảm ơn nếu bạn đặt liên kết đến ExamProblems trên trang môn học.

Tên: ____________________   Ngày: ____________

1.Dễ
chiều dàiT170 °C35 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 170 xuống 35 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 90 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 170 → 35 °CTc: 15 → 90 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT115 °C65 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 115 xuống 65 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 55 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 115 → 65 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT150 °C85 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 70 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 150 xuống 85 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 30 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 70 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 85 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT165 °C110 °C115 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 340 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 8 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 165 xuống 110 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 115 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Q̇ = 340 kWA = 8 m²Th: 165 → 110 °CTc: 25 → 115 °C
U = W/(m²·K)
5.Khó
chiều dàiT140 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 140 °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 (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 25 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

Ts = 140 °CA = 5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Khó
chiều dàiT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂hơi nước ngưng tụ

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 = 1500 W/(m²·K). Nước làm mát (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào các ống ở 20 °C. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

Ts = 110 °CA = 3 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 43,28 K
  2. 2. ΔTlm = 57,46 K
  3. 3. A = 0,9754 m²
  4. 4. U = 644,3 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 105,2 °C
  6. 6. Tc,out = 66,09 °C

Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.