1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 130 से 90 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 130 → 90 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 15 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। गर्म तरल 95 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 55 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 15 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 95 → 55 °CTc: 25 → 55 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 120 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 30 से 90 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 3500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 120 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 90 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 260 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 145 से 30 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 100 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 260 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 30 °CTc: 10 → 100 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 110 से 70 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 100 से 65 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 3 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 = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 77.26 K
- 2. Q̇ = 156.4 kW
- 3. A = 6.56 m²
- 4. A = 5.622 m²
- 5. A = 2.93 m²
- 6. A = 6.947 m²
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