1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เอทานอล 3 kg/s (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 105 เป็น 85 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇
ṁ = 3 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 105 → 85 °C
Q̇ = kW
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 135 เป็น 75 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 65 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 135 → 75 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 280 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 20 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 90 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 35 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 280 kWA = 20 m²Th: 105 → 90 °CTc: 15 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 390 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 135 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 45 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 390 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 55 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 140 เป็น 95 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 0.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 25 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 200 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 95 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลขนาน น้ำมันร้อน (0.2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 145 เป็น 70 °C น้ำ (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 10 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 mm และ U = 300 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 70 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
เฉลย
- 1. Q̇ = 146.4 kW
- 2. ΔTlm = 40.4 K
- 3. U = 193.2 W/(m²·K)
- 4. A = 25.62 m²
- 5. A = 3.574 m²
- 6. L = 11.96 m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com