1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 155 से 90 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 110 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 155 → 90 °CTc: 20 → 110 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 130 से 105 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 85 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 130 → 105 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 170 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 175 से 125 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 55 °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 = 170 kWF = 0.8U = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 125 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 350 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 125 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 90 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 350 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 90 °CTc: 10 → 90 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 165 से 145 °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 = 1000 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 145 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 140 से 50 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 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 = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 56.58 K
- 2. ΔTlm = 60.83 K
- 3. A = 6.306 m²
- 4. A = 21.43 m²
- 5. A = 0.5538 m²
- 6. A = 12.95 m²
पूरे चरण-दर-चरण हल: इस विषय का अभ्यास examproblems.com पर करें।