1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 65 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 80 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 125 → 65 °CTc: 30 → 80 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 130 เป็น 45 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 25 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 130 → 45 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 50 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 155 เป็น 140 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 130 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 200 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 50 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 140 °CTc: 30 → 130 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 290 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 115 เป็น 100 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 30 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 290 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 100 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.8 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 130 เป็น 85 °C น้ำ (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm และ U = 150 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 85 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.ยาก
น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 85 เป็น 40 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 2 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 40 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 39.79 K
- 2. ΔTlm = 63.72 K
- 3. A = 5.491 m²
- 4. A = 4.144 m²
- 5. L = 99.78 m
- 6. A = 4.354 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com