1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 170 से 80 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 135 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 170 → 80 °CTc: 15 → 135 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 0.3 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 35 से 80 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 0.3 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 35 → 80 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 440 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 125 से 85 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 80 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 440 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 85 °CTc: 25 → 80 °C
A = m²
4.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 510 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 120 से 105 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 40 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.88 है, और U = 1000 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 510 kWF = 0.88U = 1000 W/(m²·K)Th: 120 → 105 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 135 से 85 °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 = 500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 85 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 120 से 90 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 1 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 800 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 48.46 K
- 2. Q̇ = 48.6 kW
- 3. A = 5.626 m²
- 4. A = 7.027 m²
- 5. A = 3.41 m²
- 6. A = 0.5723 m²
पूरे चरण-दर-चरण हल: इस विषय का अभ्यास examproblems.com पर करें।