1.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 0.8 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को 35 से 85 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 0.8 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 35 → 85 °C
Q̇ = kW
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 0.2 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 100 से 30 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 0.2 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 100 → 30 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 230 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 85 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 230 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 85 → 55 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 480 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 130 से 115 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 70 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 480 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 130 → 115 °CTc: 30 → 70 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1.5 kW/K। गर्म धारा 150 °C पर और ठंडी धारा 20 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 6 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 150 °CTc,in = 20 °CA = 6 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 145 से 120 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 120 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 167.2 kW
- 2. Q̇ = 50.4 kW
- 3. A = 12.35 m²
- 4. A = 4.458 m²
- 5. Th,out = 63.33 °C
- 6. A = 0.53 m²
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