1.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को 95 से 75 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 95 → 75 °C
Q̇ = kW
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 125 से 85 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 40 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 125 → 85 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 380 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 130 से 60 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 110 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 380 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 60 °CTc: 25 → 110 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 120 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 95 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 120 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 95 → 65 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 175 से 65 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 175 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.8 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 110 से 65 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 65 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 250.8 kW
- 2. ΔTlm = 71.78 K
- 3. A = 47.26 m²
- 4. A = 3.637 m²
- 5. A = 3.973 m²
- 6. L = 76.2 m
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