1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 140 से 30 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 20 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 140 → 30 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 2 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 20 से 70 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 2 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 20 → 70 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 15 से 90 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 2000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 90 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 280 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 125 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 280 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 45 °CTc: 10 → 35 °C
A = m²
5.कठिन
2 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 110 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 110 °CA = 2 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
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 (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °CA = 5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 55.81 K
- 2. Q̇ = 360 kW
- 3. A = 7.49 m²
- 4. A = 6.01 m²
- 5. Tc,out = 81.28 °C
- 6. Tc,out = 47.95 °C
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