1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 125 से 110 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 80 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 125 → 110 °CTc: 15 → 80 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 140 से 50 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 50 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 140 → 50 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 450 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 120 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 25 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 450 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 70 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 120 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 30 से 70 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 2000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 120 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 70 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 110 से 90 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °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: 110 → 90 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 140 से 95 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 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 = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 95 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 66.92 K
- 2. ΔTlm = 54.61 K
- 3. A = 31.77 m²
- 4. A = 6.142 m²
- 5. A = 2.879 m²
- 6. A = 14.52 m²
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