1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 115 से 100 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 50 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 115 → 100 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 140 से 90 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 85 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 140 → 90 °CTc: 10 → 85 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 570 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 125 से 50 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 75 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.8 है, और U = 200 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 570 kWF = 0.8U = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 50 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 240 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 115 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 = 240 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 45 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.कठिन
4 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 120 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 120 °CA = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 135 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 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 = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 135 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 72.24 K
- 2. ΔTlm = 66.72 K
- 3. A = 98.77 m²
- 4. A = 24.43 m²
- 5. Tc,out = 51.83 °C
- 6. A = 4.273 m²
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