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

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 105 xuống 50 °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 10 °C. Không có nhiệt thất thoát ra môi trường. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 90 xuống 55 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 50 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Một bộ trao đổi nhiệt vỏ ống (một lượt qua vỏ, hai lượt qua ống) phải truyền 380 kW. Lưu chất nóng nguội đi từ 140 xuống 95 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 25 lên 60 °C. Hệ số hiệu chỉnh LMTD cho cách bố trí này là F = 0,95, và U = 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 220 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 95 xuống 80 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 75 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1000 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 175 xuống 100 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 2 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 10 °C. Với U = 500 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 165 °C và dòng lạnh vào ở 15 °C. Bộ trao đổi có A = 2 m² và U = 300 W/(m²·K). Tìm nhiệt độ ra của dòng nóng T_h,out.