1.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 35 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 30 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 35 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 2.5 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। गर्म तरल 90 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 75 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 2.5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 90 → 75 °CTc: 25 → 75 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 300 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 130 से 95 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 120 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 300 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 130 → 95 °CTc: 20 → 120 °C
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 180 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 125 से 60 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 40 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 180 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 60 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1.5 kW/K। गर्म धारा 110 °C पर और ठंडी धारा 10 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 5 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 110 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 125 से 40 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 300 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 40 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 24.63 K
- 2. Q̇ = 14.54 kW
- 3. A = 11.62 m²
- 4. A = 4.674 m²
- 5. Th,out = 47.5 °C
- 6. A = 25.56 m²
पूरे चरण-दर-चरण हल: इस विषय का अभ्यास examproblems.com पर करें।