1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 175 से 75 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 160 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 175 → 75 °CTc: 20 → 160 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 110 से 75 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 110 → 75 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 10 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 75 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 360 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 95 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 55 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 360 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 95 → 70 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.1 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 = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 40 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 3 kW/K। गर्म धारा 85 °C पर और ठंडी धारा 25 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 6 m² और U = 200 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 25 °CA = 6 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 30.79 K
- 2. ΔTlm = 52.46 K
- 3. A = 19.27 m²
- 4. A = 9.554 m²
- 5. A = 9.28 m²
- 6. Th,out = 67.86 °C
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