एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 6 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। गर्म तरल 150 से 135 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 65 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 70 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 55 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 400 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 140 से 110 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 95 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 500 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 175 से 80 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 50 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.9 है, और U = 800 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 125 से 50 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 3 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।
4 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 100 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 113.6 kW
- 2. ΔTlm = 32.46 K
- 3. A = 13.15 m²
- 4. A = 7.321 m²
- 5. A = 7.901 m²
- 6. Tc,out = 45.48 °C
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