1.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 1 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 30 से 70 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 1 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 30 → 70 °C
Q̇ = kW
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 0.5 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 30 से 45 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 0.5 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 30 → 45 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 470 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 170 से 155 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 160 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.8 है, और U = 300 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 470 kWF = 0.8U = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 155 °CTc: 20 → 160 °C
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 100 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 115 से 100 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 80 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 100 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 100 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 110 से 50 °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 = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 140 से 45 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 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 = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 45 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 144 kW
- 2. Q̇ = 27 kW
- 3. A = 40.78 m²
- 4. A = 3.902 m²
- 5. A = 4.619 m²
- 6. A = 54.07 m²
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