1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 155 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 35 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 155 → 65 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 135 से 95 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 95 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 135 → 95 °CTc: 30 → 95 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 430 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 90 से 50 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 50 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 190 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 135 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 105 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.9 है, और U = 500 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 190 kWF = 0.9U = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 90 °CTc: 30 → 105 °C
A = m²
5.कठिन
2.5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 3000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 110 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 110 °CA = 2.5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 90 से 70 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °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 = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 70 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 83.32 K
- 2. ΔTlm = 51.49 K
- 3. A = 18.38 m²
- 4. A = 9.755 m²
- 5. Tc,out = 94.21 °C
- 6. A = 6.344 m²
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