1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 175 เป็น 60 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 130 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 175 → 60 °CTc: 30 → 130 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 130 เป็น 70 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 30 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 130 → 70 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 250 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 2 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 145 เป็น 60 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 40 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 250 kWA = 2 m²Th: 145 → 60 °CTc: 15 → 40 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 90 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 150 เป็น 75 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 25 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 90 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 75 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 125 เป็น 100 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 100 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ไอน้ำควบแน่นที่ 105 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 8 m² และ U = 1000 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 15 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก Tc,out
Ts = 105 °CA = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
เฉลย
- 1. ΔTlm = 36.99 K
- 2. ΔTlm = 69.2 K
- 3. U = 2127 W/(m²·K)
- 4. A = 1.27 m²
- 5. A = 1.471 m²
- 6. Tc,out = 91.72 °C
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com