1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 105 से 55 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 55 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 105 → 55 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 1.5 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। गर्म तरल 125 से 30 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 95 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 1.5 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 30 °CTc: 15 → 95 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 390 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 130 से 100 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 390 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 130 → 100 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 310 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 125 से 100 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 310 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 100 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 3 kW/K। गर्म धारा 105 °C पर और ठंडी धारा 20 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 6 m² और U = 800 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 20 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 140 से 70 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 3 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 = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 36.07 K
- 2. Q̇ = 9.738 kW
- 3. A = 9.187 m²
- 4. A = 4.278 m²
- 5. Th,out = 52.69 °C
- 6. A = 5.491 m²
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