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

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 12 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 500 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 95 xuống 80 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 10 lên 70 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 115 xuống 45 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 20 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

Trong một thiết bị ngưng tụ, hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi 100 °C bên ngoài các ống. Nước làm mát (2 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) chảy trong các ống và nóng lên từ 25 lên 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng quát là 2500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 120 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 160 xuống 125 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 105 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Dầu nóng (1,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 120 xuống 80 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 200 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 145 xuống 75 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 10 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.