1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 80 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 65 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 105 → 80 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 140 เป็น 50 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 60 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 140 → 50 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 110 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 45 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ
Ts = 110 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 45 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 220 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 160 เป็น 135 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 30 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 220 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 160 → 135 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 175 เป็น 45 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 2 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 110 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 25 °C เครื่องมี A = 4 m² และ U = 800 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 110 °CTc,in = 25 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
เฉลย
- 1. ΔTlm = 38.83 K
- 2. ΔTlm = 43.28 K
- 3. A = 1.302 m²
- 4. A = 2.18 m²
- 5. A = 5.477 m²
- 6. Th,out = 57.69 °C
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com