1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 155 से 40 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 120 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 155 → 40 °CTc: 25 → 120 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 100 से 55 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 100 → 55 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 700 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 165 से 105 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 75 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.88 है, और U = 800 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 700 kWF = 0.88U = 800 W/(m²·K)Th: 165 → 105 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 290 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 130 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 95 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 290 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 90 °CTc: 10 → 95 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.3 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 100 से 55 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 55 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.8 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 145 से 110 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 300 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 110 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 23.6 K
- 2. ΔTlm = 30.83 K
- 3. A = 11.71 m²
- 4. A = 5.327 m²
- 5. L = 46.16 m
- 6. L = 23.05 m
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