ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางมีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 12 m² และสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม 1500 W/(m²·K) ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 85 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 80 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 115 เป็น 35 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 60 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔT_lm

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 260 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 155 เป็น 135 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 110 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 210 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 150 เป็น 105 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 75 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

น้ำมันร้อน (1.5 kg/s, c_p = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 105 เป็น 35 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1.5 kg/s (c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ไอน้ำควบแน่นที่ 120 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 2 m² และ U = 2500 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (1.5 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 30 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก T_c,out