1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 165 เป็น 65 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 35 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 165 → 65 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 180 เป็น 115 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 50 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 180 → 115 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 20 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 6 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 130 เป็น 50 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 80 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 20 kWA = 6 m²Th: 130 → 50 °CTc: 30 → 80 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 90 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 165 เป็น 85 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 85 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 90 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 165 → 85 °CTc: 20 → 85 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 130 เป็น 100 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 2 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 100 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.3 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 90 เป็น 55 °C น้ำ (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 20 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm และ U = 300 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
เฉลย
- 1. ΔTlm = 83.72 K
- 2. ΔTlm = 107.3 K
- 3. U = 101.8 W/(m²·K)
- 4. A = 1.557 m²
- 5. A = 0.7489 m²
- 6. L = 27.13 m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com