1.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 80 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 50 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 80 → 65 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 135 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: 135 → 105 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 460 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 170 से 95 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 460 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 95 °CTc: 20 → 50 °C
A = m²
4.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 160 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 145 से 95 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 125 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.95 है, और U = 200 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 160 kWF = 0.95U = 200 W/(m²·K)Th: 145 → 95 °CTc: 10 → 125 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 145 से 90 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 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 = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 90 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 115 से 50 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 2 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 800 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 30.79 K
- 2. ΔTlm = 63.83 K
- 3. A = 9.609 m²
- 4. A = 18.75 m²
- 5. A = 0.9398 m²
- 6. A = 9.74 m²
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