1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 165 เป็น 145 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 75 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 165 → 145 °CTc: 10 → 75 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำมันเบา 0.8 kg/s (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้ร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 40 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇
ṁ = 0.8 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 20 → 40 °C
Q̇ = kW
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 80 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 110 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 85 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 80 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 110 °CTc: 20 → 85 °C
A = m²
4.ปานกลาง
ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 120 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 90 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 2000 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ
Ts = 120 °Cṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 90 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.ยาก
ไอน้ำควบแน่นที่ 110 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 1.5 m² และ U = 2000 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 20 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก Tc,out
Ts = 110 °CA = 1.5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.ยาก
น้ำมันร้อน (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 165 เป็น 95 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 15 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 95 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 106.9 K
- 2. Q̇ = 33.6 kW
- 3. A = 0.865 m²
- 4. A = 1.205 m²
- 5. Tc,out = 47.14 °C
- 6. A = 3.203 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com