1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 170 เป็น 115 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 135 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 170 → 115 °CTc: 30 → 135 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ไกลคอลผสม 3 kg/s (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้ร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 40 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇
ṁ = 3 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 10 → 40 °C
Q̇ = kW
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 450 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 4 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 50 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 450 kWA = 4 m²Th: 105 → 55 °CTc: 20 → 50 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 140 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 60 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ
Ts = 140 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 60 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 120 เป็น 85 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 2 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 95 เป็น 60 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 30 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 56.35 K
- 2. Q̇ = 324 kW
- 3. U = 3984 W/(m²·K)
- 4. A = 2.542 m²
- 5. A = 0.6729 m²
- 6. A = 6.866 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com