1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 165 से 45 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 135 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 165 → 45 °CTc: 30 → 135 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 0.8 kg/s हल्का तेल (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) को 40 से 90 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 0.8 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 40 → 90 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 340 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 170 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 340 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 55 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 120 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 90 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 70 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 120 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 55 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
5.कठिन
1.5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 30 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °CA = 1.5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 140 से 70 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 1 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 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 21.64 K
- 2. Q̇ = 84 kW
- 3. A = 9.115 m²
- 4. A = 4.866 m²
- 5. Tc,out = 68.41 °C
- 6. A = 1.438 m²
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