1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 40 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 55 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 100 → 40 °CTc: 15 → 55 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 75 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 80 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 100 → 75 °CTc: 10 → 80 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 130 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 105 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 2000 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ
Ts = 130 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 105 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 90 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 145 เป็น 125 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 85 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 90 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 145 → 125 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 95 เป็น 45 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 125 เป็น 80 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 25 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 34.03 K
- 2. ΔTlm = 38.18 K
- 3. A = 2.897 m²
- 4. A = 3.939 m²
- 5. A = 0.9589 m²
- 6. A = 1.441 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com