1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 145 से 30 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 85 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 145 → 30 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 80 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 80 → 65 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 440 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 6 m² है। गर्म तरल 170 से 130 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 80 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 440 kWA = 6 m²Th: 170 → 130 °CTc: 20 → 80 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 500 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 140 से 115 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 100 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 500 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 140 → 115 °CTc: 20 → 100 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 175 से 140 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 3 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 = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 140 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 170 से 140 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 2 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 170 → 140 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 32.46 K
- 2. ΔTlm = 32.74 K
- 3. U = 735.8 W/(m²·K)
- 4. A = 5.242 m²
- 5. A = 2.154 m²
- 6. A = 2.773 m²
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