1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 180 से 45 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 75 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 180 → 45 °CTc: 15 → 75 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 10 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। गर्म तरल 155 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 40 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 10 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 155 → 70 °CTc: 20 → 40 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 410 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 10 m² है। गर्म तरल 85 से 60 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 55 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 410 kWA = 10 m²Th: 85 → 60 °CTc: 10 → 55 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 470 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 170 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 470 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 65 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 80 से 60 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 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 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 60 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1 kW/K। गर्म धारा 155 °C पर और ठंडी धारा 10 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 1 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 155 °CTc,in = 10 °CA = 1 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 59.87 K
- 2. Q̇ = 780.4 kW
- 3. U = 1047 W/(m²·K)
- 4. A = 36.88 m²
- 5. A = 1.163 m²
- 6. Th,out = 106.7 °C
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