1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 80 เป็น 65 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 55 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 80 → 65 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 130 เป็น 100 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 80 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 130 → 100 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 270 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 95 เป็น 50 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 30 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 270 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 95 → 50 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 260 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 115 เป็น 85 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 80 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 260 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 115 → 85 °CTc: 20 → 80 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 3 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 85 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 20 °C เครื่องมี A = 5 m² และ U = 500 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 130 เป็น 100 °C น้ำ (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm และ U = 250 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 100 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
เฉลย
- 1. ΔTlm = 34.03 K
- 2. ΔTlm = 63.83 K
- 3. A = 6.964 m²
- 4. A = 8.506 m²
- 5. Th,out = 55.45 °C
- 6. L = 15.03 m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com