1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำ 1.2 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 85 เป็น 60 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇
ṁ = 1.2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 85 → 60 °C
Q̇ = kW
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 50 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 85 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 100 → 50 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 120 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 110 เป็น 95 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 80 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 120 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 95 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 130 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 170 เป็น 50 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 85 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 130 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 50 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 145 เป็น 110 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 110 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 1 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 80 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 20 °C เครื่องมี A = 5 m² และ U = 800 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
เฉลย
- 1. Q̇ = 125.4 kW
- 2. ΔTlm = 19.58 K
- 3. A = 7.847 m²
- 4. A = 2.894 m²
- 5. A = 1.546 m²
- 6. Th,out = 32 °C
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com