1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 150 से 105 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 40 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 150 → 105 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 180 से 165 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 115 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 180 → 165 °CTc: 20 → 115 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 110 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 20 से 40 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 40 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 350 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 110 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 350 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 55 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.कठिन
6 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 110 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 110 °CA = 6 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1 kW/K। गर्म धारा 115 °C पर और ठंडी धारा 20 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 1.5 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 20 °CA = 1.5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 99.67 K
- 2. ΔTlm = 99.71 K
- 3. A = 1.401 m²
- 4. A = 7.791 m²
- 5. Tc,out = 68.53 °C
- 6. Th,out = 74.29 °C
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