1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 80 เป็น 25 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 30 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 80 → 25 °CTc: 10 → 30 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 150 เป็น 135 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 55 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 150 → 135 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 330 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 110 เป็น 50 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 40 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 330 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 50 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 110 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 140 เป็น 115 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 90 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 110 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 140 → 115 °CTc: 15 → 90 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 105 เป็น 55 °C น้ำ (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 mm และ U = 400 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.ยาก
น้ำมันร้อน (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 150 เป็น 75 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 0.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 75 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 29.07 K
- 2. ΔTlm = 104.7 K
- 3. A = 16.54 m²
- 4. A = 1.525 m²
- 5. L = 65.08 m
- 6. A = 14.61 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com