Section B
Q1.
एक शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर की इस प्रकार डिजाइन करना है कि वह 10,000 kg/hr पानी को 16 °C से 84 °C तक गर्म कर सके, जिसमें उच्च ऊष्मा क्षमता वाला नया हॉट इंजन ऑयल शेल के माध्यम से प्रवाहित होता हैं। तेल एक ही शेल पास बनाता है, 160 °C पर प्रवेश करता हैं और 94 °C पर निकलता हैं। पानी 11 पीतल की ट्यूबों से होकर प्रवाहित होता हैं, जिनका अंदरूनी व्यास 22.9 mm और बाहरी व्यास 25.4 mm हैं। प्रत्येक ट्यूब शेल के भीतर चार पास बनाती हैं। इस हीट एक्सचेंजर का समग्र ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक 350 W/m^2, °C हैं। गणना कीजिए [20]
Design a shell-and-tube heat exchanger to heat 10,000 kg/hr of water from 16 °C to 84 °C by a new hot engine oil with high heat capacity flowing through the shell. The oil makes a single shell pass, enters at 160 °C and leaves at 94 °C. Water flows through 11 brass tubes, each of inner diameter 22.9 mm and outer diameter 25.4 mm. Each tube makes four passes inside the shell. The overall heat transfer coefficient for this heat exchanger is 350 W/m^2, °C. Calculate
(a)
हीट लोड (MW में)
i) काउंटर – करंट प्रवाह के लिए लॉग–मीन तापमान अंतर
ii)
iii) इस हीट एक्सचेंजर के लिए आवश्यक क्षेत्रफल तथा ट्यूबों की लंबाई
F-correction गुणांक = 0.965
पानी के लिए : \rho\rm w = 987 kg/m3; Cp, w = 4176 J/kg. °C
तेल के लिए : \rho\rm oil = 822 kg/m3; Cp, oil = 4280 J/kg. °C
Heat load (in MW)
i) Log-mean temperature difference for counter-current flow
ii)
iii) Required area and tube length for this heat exchanger
F-correction factor = 0.965
For water: \rho\rm w = 987 kg/m3; Cp, w = 4176 J/kg. °C
For oil: \rho\rm oil = 822 kg/m3; Cp, oil = 4280 J/kg. °C
