1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 125 से 25 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 105 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 125 → 25 °CTc: 10 → 105 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 85 से 35 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 85 → 35 °CTc: 15 → 45 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 150 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 165 से 35 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 150 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 165 → 35 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 780 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 150 से 115 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 60 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.92 है, और U = 300 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 780 kWF = 0.92U = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 115 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 130 से 30 °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 = 300 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 30 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1.5 kW/K। गर्म धारा 165 °C पर और ठंडी धारा 15 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 2 m² और U = 300 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 15 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 17.38 K
- 2. ΔTlm = 28.85 K
- 3. A = 5.382 m²
- 4. A = 29.04 m²
- 5. A = 6.901 m²
- 6. Th,out = 122.1 °C
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