ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย

ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) ฟรีสำหรับพิมพ์: 6 ข้อ ตั้งแต่ระดับง่ายถึงระดับข้อสอบจริง พร้อมเฉลย พิมพ์หรือบันทึกเป็น PDF ได้

ใบงานใหม่ฝึกออนไลน์พร้อมคำใบ้

สำหรับผู้สอน: พิมพ์ ทำสำเนา และใช้ในชั้นเรียนได้ฟรี ใบงานใหม่แต่ละชุดมีค่าตัวเลขใหม่และเฉลยของตัวเอง หากใส่ลิงก์ไปยัง ExamProblems ในหน้ารายวิชาของคุณ เราจะขอบคุณมาก

ชื่อ: ____________________   วันที่: ____________

1.ง่าย
ความยาวT155 °C115 °C140 °C30 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 155 เป็น 115 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 140 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 155 → 115 °CTc: 30 → 140 °C
ΔTlm = K
2.ง่าย
ความยาวT90 °C40 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 90 เป็น 40 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 80 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 90 → 40 °CTc: 15 → 80 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
ความยาวT115 °C95 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ (หนึ่งทางผ่านเปลือก สองทางผ่านท่อ) ต้องถ่ายเทความร้อน 430 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 115 เป็น 95 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 95 °C ตัวประกอบแก้ไข LMTD สำหรับการจัดแบบนี้คือ F = 0.8 และ U = 500 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ

Q̇ = 430 kWF = 0.8U = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 95 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
4.ปานกลาง
ความยาวT110 °C85 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ (หนึ่งทางผ่านเปลือก สองทางผ่านท่อ) ต้องถ่ายเทความร้อน 420 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 110 เป็น 85 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 20 °C ตัวประกอบแก้ไข LMTD สำหรับการจัดแบบนี้คือ F = 0.9 และ U = 200 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ

Q̇ = 420 kWF = 0.9U = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 85 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
5.ยาก
ความยาวT140 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂ไอน้ำควบแน่น

ไอน้ำควบแน่นที่ 140 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 2.5 m² และ U = 2000 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 25 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก Tc,out

Ts = 140 °CA = 2.5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.ยาก
ความยาวT175 °C??30 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 1 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 175 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 30 °C เครื่องมี A = 2 m² และ U = 200 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 30 °CA = 2 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

เฉลย

  1. 1. ΔTlm = 40.36 K
  2. 2. ΔTlm = 16.37 K
  3. 3. A = 25.83 m²
  4. 4. A = 28.36 m²
  5. 5. Tc,out = 76.77 °C
  6. 6. Th,out = 133.6 °C

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com