1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 180 เป็น 130 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 100 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 180 → 130 °CTc: 25 → 100 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 170 เป็น 95 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 45 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 170 → 95 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 190 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 2 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 120 เป็น 90 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 70 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 190 kWA = 2 m²Th: 120 → 90 °CTc: 30 → 70 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 100 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 165 เป็น 150 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 120 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 100 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 165 → 150 °CTc: 25 → 120 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 110 เป็น 45 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 25 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 45 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 1.5 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 140 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 25 °C เครื่องมี A = 3 m² และ U = 800 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 140 °CTc,in = 25 °CA = 3 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
เฉลย
- 1. ΔTlm = 91.93 K
- 2. ΔTlm = 94.57 K
- 3. U = 2041 W/(m²·K)
- 4. A = 2.554 m²
- 5. A = 4.504 m²
- 6. Th,out = 69.23 °C
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com