1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 175 เป็น 105 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 145 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 175 → 105 °CTc: 30 → 145 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 175 เป็น 95 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 145 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 175 → 95 °CTc: 10 → 145 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 150 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 110 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 95 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 150 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 110 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 170 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 135 เป็น 110 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 55 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 170 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 110 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
5.ยาก
ไอน้ำควบแน่นที่ 140 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 6 m² และ U = 2000 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 30 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก Tc,out
Ts = 140 °CA = 6 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.ยาก
น้ำมันร้อน (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 165 เป็น 30 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 30 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 49.11 K
- 2. ΔTlm = 52.81 K
- 3. A = 2.162 m²
- 4. A = 4.122 m²
- 5. Tc,out = 123.8 °C
- 6. A = 51.91 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com