1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 130 से 100 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 130 → 100 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 130 से 40 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 130 → 40 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 70 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 105 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 40 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 70 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 90 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 10 m² है। गर्म तरल 135 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 40 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 90 kWA = 10 m²Th: 135 → 90 °CTc: 25 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
8 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 130 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 30 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 130 °CA = 8 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 180 से 45 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 76.82 K
- 2. ΔTlm = 52.81 K
- 3. A = 1.135 m²
- 4. U = 118.3 W/(m²·K)
- 5. Tc,out = 115.2 °C
- 6. A = 26.96 m²
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