1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 160 से 120 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 160 → 120 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 55 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 80 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 55 °CTc: 25 → 80 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 240 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 1 m² है। गर्म तरल 180 से 145 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 90 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 240 kWA = 1 m²Th: 180 → 145 °CTc: 20 → 90 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 30 से 85 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 3000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 85 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 0.5 kW/K। गर्म धारा 165 °C पर और ठंडी धारा 15 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 1 m² और U = 300 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 15 °CA = 1 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
8 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 3000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 140 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 140 °CA = 8 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 94.91 K
- 2. ΔTlm = 18.2 K
- 3. U = 2253 W/(m²·K)
- 4. A = 2.762 m²
- 5. Th,out = 108.8 °C
- 6. Tc,out = 122.3 °C
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