1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 150 से 105 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 35 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 150 → 105 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 165 से 95 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 105 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 165 → 95 °CTc: 20 → 105 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 260 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 160 से 130 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 55 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 260 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 130 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 430 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 130 से 100 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 430 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 130 → 100 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.कठिन
2 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 3000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 130 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 130 °CA = 2 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 100 से 55 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 500 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 102 K
- 2. ΔTlm = 67.22 K
- 3. A = 2.547 m²
- 4. A = 3.588 m²
- 5. Tc,out = 85.83 °C
- 6. L = 5.642 m
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