1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 175 เป็น 115 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 125 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 175 → 115 °CTc: 25 → 125 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำมันเบา 1.2 kg/s (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้ร้อนขึ้นจาก 35 เป็น 70 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇
ṁ = 1.2 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 35 → 70 °C
Q̇ = kW
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 490 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 85 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 90 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 490 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 85 °CTc: 30 → 90 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 200 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 175 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 50 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 200 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 175 → 55 °CTc: 20 → 50 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 3 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 130 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 30 °C เครื่องมี A = 4 m² และ U = 300 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 170 เป็น 125 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 0.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 15 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 125 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 68.05 K
- 2. Q̇ = 88.2 kW
- 3. A = 11.07 m²
- 4. A = 3.052 m²
- 5. Th,out = 101.4 °C
- 6. A = 0.8637 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com