1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 170 เป็น 150 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 95 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 170 → 150 °CTc: 30 → 95 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำมันเบา 0.2 kg/s (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 115 เป็น 70 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇
ṁ = 0.2 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 115 → 70 °C
Q̇ = kW
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 240 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 35 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 240 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 100 → 55 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 250 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 20 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 250 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 55 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลขนาน น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 130 เป็น 95 °C น้ำ (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 10 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 mm และ U = 300 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 95 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 10 °CD = 50 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.ยาก
น้ำมันร้อน (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 100 เป็น 70 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 90.98 K
- 2. Q̇ = 18.9 kW
- 3. A = 18.48 m²
- 4. A = 7.95 m²
- 5. L = 25.24 m
- 6. A = 1.998 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com