1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 175 เป็น 80 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 105 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 175 → 80 °CTc: 30 → 105 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 160 เป็น 60 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 35 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 160 → 60 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ (หนึ่งทางผ่านเปลือก สองทางผ่านท่อ) ต้องถ่ายเทความร้อน 140 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 170 เป็น 75 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 105 °C ตัวประกอบแก้ไข LMTD สำหรับการจัดแบบนี้คือ F = 0.9 และ U = 300 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ
Q̇ = 140 kWF = 0.9U = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 75 °CTc: 20 → 105 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 260 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 25 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 85 เป็น 30 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 50 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 260 kWA = 25 m²Th: 85 → 30 °CTc: 15 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 3 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 85 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 20 °C เครื่องมี A = 5 m² และ U = 300 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 130 เป็น 80 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 59.44 K
- 2. ΔTlm = 70.7 K
- 3. A = 8.662 m²
- 4. U = 440.6 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 63.33 °C
- 6. A = 4.707 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com