1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 160 से 110 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 35 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 160 → 110 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 135 से 115 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 90 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 135 → 115 °CTc: 20 → 90 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 160 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 3 m² है। गर्म तरल 100 से 60 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 160 kWA = 3 m²Th: 100 → 60 °CTc: 30 → 65 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 210 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 95 से 50 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 40 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 210 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 95 → 50 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 95 से 55 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 300 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
6 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 3000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 120 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 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 = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 103.7 K
- 2. ΔTlm = 66.92 K
- 3. U = 1644 W/(m²·K)
- 4. A = 6.07 m²
- 5. A = 15.47 m²
- 6. Tc,out = 109 °C
पूरे चरण-दर-चरण हल: इस विषय का अभ्यास examproblems.com पर करें।