1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 90 เป็น 55 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 50 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 90 → 55 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 140 เป็น 120 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 40 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 140 → 120 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 120 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 90 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 80 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 120 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 80 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 2 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 130 เป็น 95 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 85 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 80 kWA = 2 m²Th: 130 → 95 °CTc: 25 → 85 °C
U = W/(m²·K)
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.8 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 100 เป็น 65 °C น้ำ (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 10 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm และ U = 250 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.ยาก
น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 140 เป็น 75 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 15 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 75 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 24.63 K
- 2. ΔTlm = 97.48 K
- 3. A = 6.592 m²
- 4. U = 990.1 W/(m²·K)
- 5. L = 70.78 m
- 6. A = 3.065 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com