1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 175 से 160 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 85 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 175 → 160 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 3 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। गर्म तरल 100 से 30 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 60 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 3 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 30 °CTc: 15 → 60 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 70 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 165 से 130 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 115 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 70 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 165 → 130 °CTc: 10 → 115 °C
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 440 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 155 से 125 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 440 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 125 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 180 से 135 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °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 = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 135 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1 kW/K। गर्म धारा 140 °C पर और ठंडी धारा 15 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 2 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 140 °CTc,in = 15 °CA = 2 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 113.2 K
- 2. Q̇ = 61.17 kW
- 3. A = 0.7785 m²
- 4. A = 9.384 m²
- 5. A = 2.111 m²
- 6. Th,out = 77.5 °C
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