1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 50 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 30 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 100 → 50 °CTc: 10 → 30 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 155 เป็น 130 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 100 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 155 → 130 °CTc: 25 → 100 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 370 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 150 เป็น 110 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 80 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 370 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 150 → 110 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 360 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 25 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 110 เป็น 35 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 95 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 360 kWA = 25 m²Th: 110 → 35 °CTc: 15 → 95 °C
U = W/(m²·K)
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 1 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 125 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 25 °C เครื่องมี A = 1.5 m² และ U = 300 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 25 °CA = 1.5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 130 เป็น 100 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 0.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 100 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 46.54 K
- 2. ΔTlm = 77.32 K
- 3. A = 9.881 m²
- 4. U = 828.5 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 93.97 °C
- 6. A = 3.246 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com