1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 170 से 110 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 125 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 170 → 110 °CTc: 30 → 125 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 165 से 120 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 105 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 165 → 120 °CTc: 30 → 105 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 210 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 130 से 115 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 55 °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: 130 → 115 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 360 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 150 से 40 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 360 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 150 → 40 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 140 से 50 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 800 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 135 से 95 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 20 mm है, और U = 300 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 95 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 60.83 K
- 2. ΔTlm = 73.99 K
- 3. A = 2.484 m²
- 4. A = 5.947 m²
- 5. A = 1.603 m²
- 6. L = 53.57 m
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