1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 120 से 60 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 75 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 120 → 60 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 130 से 105 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 100 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 130 → 105 °CTc: 25 → 100 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 340 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 150 से 40 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 340 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 40 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 360 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 125 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 360 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 75 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 110 से 55 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 1 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
2.5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 30 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °CA = 2.5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 39.79 K
- 2. ΔTlm = 50.98 K
- 3. A = 5.765 m²
- 4. A = 12.59 m²
- 5. A = 1.842 m²
- 6. Tc,out = 54.66 °C
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