1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 40 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 40 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 2.5 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 90 से 65 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 2.5 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 90 → 65 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 120 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 150 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 120 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 75 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 270 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 135 से 100 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 25 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 270 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 100 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 125 से 50 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1000 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
6 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 (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 120 °CA = 6 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 22.41 K
- 2. Q̇ = 225 kW
- 3. A = 1.803 m²
- 4. A = 2.82 m²
- 5. A = 1.974 m²
- 6. Tc,out = 97.39 °C
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