1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 150 เป็น 35 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 75 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 150 → 35 °CTc: 15 → 75 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 160 เป็น 70 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 150 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 160 → 70 °CTc: 15 → 150 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ (หนึ่งทางผ่านเปลือก สองทางผ่านท่อ) ต้องถ่ายเทความร้อน 770 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 70 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 60 °C ตัวประกอบแก้ไข LMTD สำหรับการจัดแบบนี้คือ F = 0.8 และ U = 200 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ
Q̇ = 770 kWF = 0.8U = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 70 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 380 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 85 เป็น 25 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 35 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 380 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 85 → 25 °CTc: 10 → 35 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 0.5 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 175 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 25 °C เครื่องมี A = 1 m² และ U = 300 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 25 °CA = 1 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
น้ำมันร้อน (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 100 เป็น 80 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 0.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 80 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 41.61 K
- 2. ΔTlm = 26.4 K
- 3. A = 113.4 m²
- 4. A = 26.14 m²
- 5. Th,out = 118.8 °C
- 6. A = 1.62 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com