1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 145 से 90 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 35 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 145 → 90 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 105 से 70 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। परिवेश में कोई ऊष्मा हानि नहीं होती। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 230 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 115 से 35 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 95 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 230 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 115 → 35 °CTc: 10 → 95 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 110 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 155 से 120 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 120 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 110 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 155 → 120 °CTc: 15 → 120 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 105 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 1 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 = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 105 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 95 से 70 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 1 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: 95 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 85.54 K
- 2. Tc,out = 27.84 °C
- 3. A = 51.32 m²
- 4. A = 1.151 m²
- 5. A = 5.968 m²
- 6. A = 4.647 m²
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