एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 2.5 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। गर्म तरल 175 से 60 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 90 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 85 से 55 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 70 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 140 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 135 से 110 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 120 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 160 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 155 से 135 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
4 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 140 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 2 kW/K। गर्म धारा 165 °C पर और ठंडी धारा 15 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 4 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 66.01 kW
- 2. ΔTlm = 25.49 K
- 3. A = 3.23 m²
- 4. A = 7.121 m²
- 5. Tc,out = 90.07 °C
- 6. Th,out = 90 °C
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