1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 160 से 115 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 120 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 160 → 115 °CTc: 25 → 120 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 0.5 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। गर्म तरल 105 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 80 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 0.5 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 25 → 80 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 260 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 6 m² है। गर्म तरल 125 से 95 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 260 kWA = 6 m²Th: 125 → 95 °CTc: 20 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 230 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 1 m² है। गर्म तरल 180 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 230 kWA = 1 m²Th: 180 → 45 °CTc: 15 → 75 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 75 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1000 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)) 20 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 130 °CA = 5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 61.66 K
- 2. Q̇ = 17.01 kW
- 3. U = 538.9 W/(m²·K)
- 4. U = 3842 W/(m²·K)
- 5. A = 1.694 m²
- 6. Tc,out = 69.52 °C
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