1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 85 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 85 → 65 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 110 से 60 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 110 → 60 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 130 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 15 से 80 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 3000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 130 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 80 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 470 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 10 m² है। गर्म तरल 135 से 95 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 470 kWA = 10 m²Th: 135 → 95 °CTc: 15 → 45 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 130 से 75 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °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 = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
4 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 3000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °CA = 4 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 37.44 K
- 2. ΔTlm = 38.83 K
- 3. A = 5.803 m²
- 4. U = 553.6 W/(m²·K)
- 5. A = 7.415 m²
- 6. Tc,out = 100.2 °C
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