1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 150 से 80 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 150 → 80 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 170 से 110 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 100 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 170 → 110 °CTc: 15 → 100 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 590 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 80 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 65 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.92 है, और U = 500 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 590 kWF = 0.92U = 500 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 70 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 115 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 95 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 70 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 75 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 95 से 55 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 95 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 2 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1000 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 73.99 K
- 2. ΔTlm = 81.86 K
- 3. A = 65.52 m²
- 4. A = 4.541 m²
- 5. A = 5.16 m²
- 6. A = 2.297 m²
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