उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट

मुफ़्त प्रिंट करने योग्य ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट: आसान से परीक्षा स्तर तक 6 प्रश्न, उत्तर कुंजी सहित। इसे प्रिंट करें या PDF के रूप में सहेजें।

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1.आसान
लंबाईT150 °C135 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

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।

A = 6 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 135 °CTc: 30 → 65 °C
Q̇ = kW
2.आसान
लंबाईT90 °C70 °C30 °C55 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

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।

Th: 90 → 70 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
लंबाईT140 °C110 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

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।

Q̇ = 400 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 140 → 110 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT175 °C80 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

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।

Q̇ = 500 kWF = 0.9U = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 80 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT125 °C50 °C55.12 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

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।

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT100 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

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।

Ts = 100 °CA = 4 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

उत्तर कुंजी

  1. 1. Q̇ = 113.6 kW
  2. 2. ΔTlm = 32.46 K
  3. 3. A = 13.15 m²
  4. 4. A = 7.321 m²
  5. 5. A = 7.901 m²
  6. 6. Tc,out = 45.48 °C

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