1.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 1.2 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 30 से 80 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 1.2 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 30 → 80 °C
Q̇ = kW
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 95 से 80 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 20 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 95 → 80 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 750 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 160 से 35 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 115 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.88 है, और U = 200 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 750 kWF = 0.88U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 35 °CTc: 20 → 115 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 280 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 95 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 85 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 280 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 95 → 65 °CTc: 15 → 85 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1 kW/K। गर्म धारा 175 °C पर और ठंडी धारा 10 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 6 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 10 °CA = 6 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 2 kW/K। गर्म धारा 100 °C पर और ठंडी धारा 15 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 6 m² और U = 200 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 100 °CTc,in = 15 °CA = 6 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 216 kW
- 2. ΔTlm = 72.47 K
- 3. A = 156.1 m²
- 4. A = 37.55 m²
- 5. Th,out = 51.25 °C
- 6. Th,out = 68.13 °C
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