1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 95 เป็น 50 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 35 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 95 → 50 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำมันเบา 0.8 kg/s (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 105 เป็น 55 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇
ṁ = 0.8 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 105 → 55 °C
Q̇ = kW
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 390 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 90 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 55 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 390 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 460 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 150 เป็น 30 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 125 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 460 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 30 °CTc: 15 → 125 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 130 เป็น 110 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 200 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 110 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
น้ำมันร้อน (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 150 เป็น 70 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 2 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 15 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 39.98 K
- 2. Q̇ = 84 kW
- 3. A = 6.697 m²
- 4. A = 23.5 m²
- 5. A = 3.391 m²
- 6. A = 2.67 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com