1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 160 เป็น 140 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 105 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 160 → 140 °CTc: 10 → 105 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 30 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 40 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 125 → 30 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 430 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 155 เป็น 115 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 75 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 430 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 115 °CTc: 30 → 75 °C
A = m²
4.ปานกลาง
ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 120 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 50 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1500 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ
Ts = 120 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 50 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 145 เป็น 95 °C น้ำ (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm และ U = 300 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 95 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 90 เป็น 55 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 0.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 30 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 79.02 K
- 2. ΔTlm = 40.36 K
- 3. A = 17.38 m²
- 4. A = 3.404 m²
- 5. L = 71.9 m
- 6. A = 6.94 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com