1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 155 เป็น 65 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 115 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 155 → 65 °CTc: 20 → 115 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 120 เป็น 95 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 50 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 120 → 95 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 100 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 75 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ
Ts = 100 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 75 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 320 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 105 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 35 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 320 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 105 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 95 เป็น 55 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 15 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 135 เป็น 85 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 25 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 85 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 42.45 K
- 2. ΔTlm = 67.47 K
- 3. A = 24.31 m²
- 4. A = 2.513 m²
- 5. A = 7.005 m²
- 6. A = 1.828 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com