BT chương 2,3 quá trình thiết bị truyền nhiệt

Chương 2: Đun nóng –Làm nguội –Ngưng tụ
Bài tập 2.1: Để nâng nhiệt độ của 100 kg H2O từ nhiệt độ 200C lên
800C.Biết nhiệt dung riêng của nước là 1kcal/kg độ.
Lượng nhiệt cần thiết cần cung cấp là
A..

6000 [kcal]

B.

6100 w/m2độ,

C.

6000 w ,

D.

6100 ,

Bài tập 2.2: Để làm bay hơi hoàn toàn 500 kg nước ở 119,80C. Áp suất làm
việc là áp suất dư và bằng 1 at. Biết ẩn nhiệt hoá hơi của nước là 427 kcal/kg.
Lượng nhiệt cần thiết cần cung cấp là
A,

213500 [kcal]

B. 213500 (kcal/m2h. đô ̣)
C.

213500 [kj]

D.

213500 [w]

Bài tập 2.3: Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống, dùng làm lạnh một
dung dịch có lưu lượng là 1200 kg/h từ nhiệt độ 100oC đến 60oC. Dung dịch
được làm lạnh bằng nước lạnh chảy cùng chiều, có nhiệt độ vào là 20oC, đi
ra có nhiệt độ là 35oC. Cho nhiệt dung riêng trung bình của dung dịch và của
nước lần lượt là 3800 J/kg độ và 1 kcal/kg độ,
Lưu lượng nước cần sử dụng là
A. 2904,9 [kg/h]
B. 2904,9 [kg/s]
C. 2987 [kg/h]
D. 2987 [kg/phút]


Bài tập 2.4: Một thiết bị ngưng tụ ống chùm dùng ngưng tụ hơi êtylic ở nhiệt
độ không đổi 900C với năng suất 1,5Kg/s êtylic. Nước lạnh vào có nhiệt độ
250C vàđi ra 500C. Cho ẩn nhiệt hóa hơi của rượu ở 1at là r =826 KJ/Kg.
Hệ số truyền nhiệt của thiết bị là 250 Kcal/m2h0C . Luợng nhiệt trao đổi là
43573,8 [kcal/h]
Diện tích bề mặt truyền nhiệt là:
A.

81,19 [m2]

B.

80,19 [m2]

C.

91,19 [m2]

D.

88

[m2]

Bài tập 2.5: Tính lượng nhiệt chứa trong 1000 kg H2O ở 500C. Biết nhiệt
dung riêng của nước là 4186 j/kg độ.
A..
B.
C.

209300 [kcal]
209300 [kw]
209300 W

D. 209300

kj

Bài tập 2.6: Tính lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi hoàn toàn 10 kg nước
ở nhiệt độ sôi (áp suất làm việc là 1 at). Biết ẩn nhiệt hoá hơi của nước là
2264 kj/kg .
A..

22640 [kcal]

B.

22640 [ kj]

C.

22640 W

D.

22640 j

Bài tập 2.7: Dùng hơi nước bão hòa ở áp suất dư 2 at để gia nhiệt cho 1500
kg/h hỗn hợp rượu etylic từ 250C lên 850C. Biết nhiệt dung riêng của rượu
là 3500 j/kg độ, và ẩn nhiệt hoá hơi của hơi nước bão hoà là 518,1 kcal/kg.
lượng hơi đốt cần thiết là:
A. 142,9 [kg/h]
B.

142,5 kg/h


C. 134 [kg/h]
D. 153 [kg/phút]
Bài tập 2.8:

Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm có diện tích bề mặt truyền nhiệt là 10
m , làm việc ngược chiều để đun nóng một hỗn hợp rượu với năng suất 600kg/h từ nhiệt độ 25oC

đến 80oC. Tác nhân đun nóng là một chất thải hữu cơ có nhiệt độ vào là 105oC và nhiệt độ ra là
65oC. Cho nhiệt dung riêng trung bình của chất thải hữu cơ là 0,45 kcal/kgđộ và nhiệt dung riêng
trung bình của hỗn hợp rượu là 0,85 Kcal/kgđộ.
2

Hệ số truyền nhiệt của thiết bị là
A,

86,5 [kcal]

B. 86,5 (kcal/m2h.độ)
C.

87,9 kcal/m2h độ

D.

87,9 w/m2 độ

Bài tập 2.9: Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm, dùng làm lạnh một dung
dịch có lưu lượng là 90 kg/phút từ nhiệt độ 120 oC đến 50oC. Dung dịch được làm
lạnh bằng nước lạnh chảy ngược chiều, có nhiệt độ vào là 20oC, đi ra có nhiệt độ là
45oC. Cho nhiệt dung riêng trung bình của dung dịch và của nước lần lượt là 2800
J/kg độ và 4186 J/kg độ, hệ số truyền nhiệt của thiết bị là 340W/m2.độ, cho nhiệt tổn
thất bằng không.
Diện tích bề mặt truyền nhiệt là
A. 18 [m2]
B.

71 [m2]

C.

17,6 m2

D.

18,6

[m2]

Bài tập 2.10: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm dùng ngưng tụ hơi rươu
êtylíc với năng suất 500 kg/h. biết hơi rượu ngưng tụ ở 78 0C, và được làm
lạnh bằng nước lạnh có nhiệt độ vào là 20oC, nước đi ra là 40oC, diên tích
truyền nhiệt của thiết bị bằng 30 m2, nhiệt dung riêng của rượu và nước lần
lượt là 0,8 kcal/kg độ, 1 kcal/kg độ, cho ẩn nhiệt ngưng tụ của rượu bằng
1800 kj/kg.
Hệ số truyền nhiệt của thiết bị là


A,

223,9 [kcal]

B. 225,5 (kcal/m2h.độ)
C. 223,9 kcal/m2h độ
D.

240 w/m2 độ

Bài tập 2.11: Một thiết bị ngưng tụ ống chùm để ngưng tụ hơi benzen ở áp
suất thường với năng suất 1000 Kg benzen/h. Biết nhiệt độ hơi benzen
ngưng tụ ở nhiệt độ 800C và ẩn nhiệt ngưng tụ rB=9,45 Kcal/Kg. nước dùng
làm lạnh có nhiệt độ vào 240C và nhiệt độ ra 340C Cho Qtt = 0 .
Lượng nhiệt trao đổi là
A,

9450[kcal]

B. 9450 (kcal/m2h.độ)
C.

9450 w/m2độ

D.

9450 Kcal/h

Bài tập 2.12: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà có đường kính ống
80  25. Chiều dài ống bằng 30 m và làm bằng đồng thau. Hơi nước bão
hòa đi trong ống có áp suất tuyện đối 6 at để đun nóng cho dung dịch với
năng suất 1500 kg/h từ 300C đến 800C . Cho hệ số cấp nhiệt của hơi nước
là α1  1050 w/m2độ, và hệ số cấp nhiệt của dung dịch là α2  200 w/m2độ.
Lượng nhiệt truyền đi từ hơi nước cho dung dịch là:
A,

129457,17 [kcal]

B. 127750 (kcal/m2h.độ)
C. 129457,17

D.

w/

129457,17 (Kcal/h)

Bài tập 1.13: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm, dùng làm lạnh dung dịch
có nhiệt độ giảm từ 1200c xuống 600C. Nước làm lạnh chảy ngược chiều có
lượng vào thiết bị 1,2 tấn/h, nhiệt độ vào 200C và đi ra 450C. Cho nhiệt dung
riêng của dung dịch và nước lần lượt là 0,8Kcal/kg độ và 1Kcal/kg độ. Tổn
thất nhiệt độ ra môi trường 1000 Kcal/h .
Lưu lượng dung dịch vào thiết bị đi vào thiết bị là::


A. 489,9 [kg/h]
B.

5 kg/s

C.

645,83 kg/phút

D.

645,83 kg/h

Chương 3: Cô đặc
Bài tập 3.1: Một thùng chứa 1500 kg dung dịch KCl để nâng nồng độ của
nó từ 8% lên 30% khối lượng.

lượng lượng nước cần tách ra là:
A.

1100 [kg]

B. 1100 kg/h
C. 100 kg/phút
D.

1130 kg

Bài tập 3.2: Cần làm bốc hơi nước từ 1 m3 dung dịch NaOH có khối lượng
riêng 1560 kg/m3 nồng độ 65,% khối lượng để có khối lượng riêng 1840
kg/m3 (98,% khối lượng)
Thể tích của dung dịch sau khi cô đặc là :
A.

0,5623 [m3]

B.

0,523 [m3]

C.

560 [lit]

D.

0,56 [m3]

Bài tập 3.3: Nồng độ ban đầu của dung dịch NaOH là 80 g trong 1 lít dung
dịch. Khối lượng riêng của dung dịch là 1010 kg/m3, dung dịch sau khi cô
đặc là 1,555 g/cm3, tương ứng với nồng độ dung dịch là 840 g/l.
Lượng nước đã bốc hơi trên 1 tấn dung dịch ban đầu là.
A.

853,7 kg/h

B.

853,7 kg

C. 15kg/phút


D. 860 kg

Bài tập 3.4: Từ 2700 kg dung dịch ở nồng độ 12 % khối lượng đếm cô đặc
thu được 1500 kg
Nồng độ cuối của dung dịch là:
A. 26% [khối lượng]
B.

27% [khối lượng]

C.
D.

28% [khối lượng]

27,6% [khối lượng]

Bài tập 3.5: Một thiết bị bốc hơi làm việc ở áp suất khí quyển để cô đặc dung dịch
CaCl2 từ 10% lên 48% khối lượng. Năng suất theo nhập liệu của thiết bị là 1500
kg/h. Hơi đốt là hơi nước bão hòa ở áp suất tuyệt đối ở 3 kg/cm2, nhiệt độ
của hơi đốt là 132,80C, ẩn nhiệt ngưng tụ là 518,1 kcal/kg, và hàm nhiệt của
hơi thứ là 639 kcal/kg. Biết diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị là 52m2,
lượng hơi đốt sử dụng là 1420,9 kg/h.
Hệ số truyền nhiệt
A,
B.

548,7 [kcal]
548,7 [kcal/m2h.độ]

C. 540 kcal/m2h độ
D.

540 w/m2 độ

Bài tập 3.6: Một thiết bị cô đặc dung dịch với năng suất 1,5 tấn/h . Nồng độ
dung dịch tăng từ 20% lên 45% khối lượng. Cô đặc ở áp suất khí quyển. Hơi
đốt đưa vào thiết bị có áp suất dư là 7at độ ẩm 5%. Trong phòng đốt có 60
ống truyền nhiệt, đường kính ống 80  2 mm và chiều dài mỗi ống 4 m.
Dung dịch vào có nhiệt độ 250C và sản phẩm ra có nhiệt độ là 900C. nhiệt
độ sôi trung bình của dung dịch 850c, nhiệt dung riêng trung bình của dung
dịch là 75Kcal/Kg độ. Lượng hơi đốt sử dụng là:
A.
B.

890 kg/h
960,7kg


C.

960,7(Kg/h)

D. 890 kg
Bài tập 3.7: Một thiết bị cô đặc làm việc ở áp suất khí quyển có năng suất
theo nhập liệu 3500 kg/h, nồng độ ban đầu là 18% khối lượng, sau khi cô
đặc nồng độ tăng lên 46% khối lượng, nhiệt độ sôi trung bình của dung dịch
trong thiết bị 1050 C, hơi đốt tiêu hao là 850 kg/h áp suất dư của hơi đốt là
2 kg/cm2. Bề mặt truyền nhiệt của phòng đốt có hệ số truyền nhiệt k = 370
w/m2.độ. Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh bằng không.
Diện tích truyền nhiệt của thiết bị là
A.

43 [m2]

B.

50 [m2]

C.

49,78m2

D.

48,6

[m2]

Bài tập 3.8: một thiết bị cô đặc có áp suất tuyệt đối trong phòng bốc là 0,5at,
hàm nhệt của hơi thứ bay lên là 2642.kj/kg. Biết lượng nước lạnh đưa vào
thiết bị ngưng tụ bazômét là 35m3/h. nước vào nhiệt độ 200C và đi ra có
nhiệt độ 400C. Dung dịch NaOH có nồng độ đầu 15% . Khối lượng sau khi
cô đặc nồng độ tăng lên 35% khôí lượng. Xác định năng suất thiết bị cô đặc

A.

127,7 kg/h

B. 1332 (Kg)
C. 21 kg/phút

D. 1332 (Kg/h)