एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 105 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 80 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 50 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 310 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 130 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 100 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.92 है, और U = 200 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 580 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 130 से 50 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 100 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.85 है, और U = 300 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 95 से 55 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 50 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 40 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1000 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 29.72 K
- 2. ΔTlm = 22.41 K
- 3. A = 68.31 m²
- 4. A = 92.22 m²
- 5. L = 26.54 m
- 6. A = 2.103 m²
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