एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 20 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। गर्म तरल 95 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 75 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 150 से 120 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 130 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 170 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 90 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 70 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.95 है, और U = 1000 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 340 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 2 m² है। गर्म तरल 150 से 100 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 40 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 2 kW/K। गर्म धारा 130 °C पर और ठंडी धारा 10 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 5 m² और U = 300 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1 kW/K। गर्म धारा 145 °C पर और ठंडी धारा 15 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 1.5 m² और U = 800 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 692 kW
- 2. ΔTlm = 49.71 K
- 3. A = 5.805 m²
- 4. U = 1838 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 78.57 °C
- 6. Th,out = 74.09 °C
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