1.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 175 से 105 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 70 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 175 → 105 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 165 से 120 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 50 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 165 → 120 °CTc: 10 → 50 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 110 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 20 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 110 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 35 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 260 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 115 से 85 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 260 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 85 °CTc: 30 → 75 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 145 से 65 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 800 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 70 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 2 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 80.64 K
- 2. ΔTlm = 106.9 K
- 3. A = 0.7621 m²
- 4. A = 18.4 m²
- 5. A = 3.648 m²
- 6. A = 28.03 m²
पूरे चरण-दर-चरण हल: इस विषय का अभ्यास examproblems.com पर करें।