1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 45 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 30 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 45 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 5 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। गर्म तरल 140 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 70 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 5 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 140 → 45 °CTc: 20 → 70 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 340 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 105 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 340 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 480 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 155 से 125 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 145 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 480 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 155 → 125 °CTc: 30 → 145 °C
A = m²
5.कठिन
4 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 140 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 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 = 140 °CA = 4 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 120 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °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 = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 120 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 39.98 K
- 2. Q̇ = 327.8 kW
- 3. A = 37.08 m²
- 4. A = 15.89 m²
- 5. Tc,out = 129.5 °C
- 6. A = 0.8334 m²
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