1.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 0.2 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 120 से 40 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 0.2 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 120 → 40 °C
Q̇ = kW
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 110 से 45 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 70 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 110 → 45 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 390 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 25 m² है। गर्म तरल 165 से 140 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 125 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 390 kWA = 25 m²Th: 165 → 140 °CTc: 20 → 125 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 230 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 95 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 230 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 95 से 65 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 3 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 = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 150 से 80 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 400 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 80 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 57.6 kW
- 2. ΔTlm = 34.76 K
- 3. U = 272.2 W/(m²·K)
- 4. A = 31.09 m²
- 5. A = 2.948 m²
- 6. L = 8.025 m
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