1.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 160 से 125 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 160 → 125 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 135 से 70 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 40 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 135 → 70 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 250 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 155 से 100 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 250 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 100 °CTc: 15 → 65 °C
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 80 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 2.5 m² है। गर्म तरल 135 से 110 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 30 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 80 kWA = 2.5 m²Th: 135 → 110 °CTc: 15 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 115 से 75 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 2 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 125 से 60 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 20 mm है, और U = 250 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 107.2 K
- 2. ΔTlm = 66.57 K
- 3. A = 11 m²
- 4. U = 324.4 W/(m²·K)
- 5. A = 8.284 m²
- 6. L = 125.2 m
पूरे चरण-दर-चरण हल: इस विषय का अभ्यास examproblems.com पर करें।