1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 45 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 75 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 45 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 135 से 95 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 110 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 135 → 95 °CTc: 30 → 110 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 400 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 175 से 140 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 165 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.88 है, और U = 200 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 400 kWF = 0.88U = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 140 °CTc: 15 → 165 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 390 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 115 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 30 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 390 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 115 → 75 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 105 से 40 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 2 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 40 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 85 से 60 °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 = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 17.38 K
- 2. ΔTlm = 41.86 K
- 3. A = 49.92 m²
- 4. A = 28.3 m²
- 5. A = 4.319 m²
- 6. A = 0.8843 m²
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