1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 125 से 105 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 105 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 125 → 105 °CTc: 30 → 105 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 20 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। गर्म तरल 95 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 60 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 20 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 95 → 55 °CTc: 25 → 60 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 490 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 150 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 55 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 490 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 70 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
4.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 630 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 130 से 30 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 120 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.92 है, और U = 300 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 630 kWF = 0.92U = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 30 °CTc: 15 → 120 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 160 से 130 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 130 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 100 से 75 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 75 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 41.61 K
- 2. Q̇ = 648.7 kW
- 3. A = 6.989 m²
- 4. A = 185.1 m²
- 5. A = 3.675 m²
- 6. A = 11.95 m²
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