उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 12 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। गर्म तरल 140 से 115 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 115 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 115 से 60 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 90 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔT_lm ज्ञात कीजिए।

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 160 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 140 से 120 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 100 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 20 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 2500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.3 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 100 से 70 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.8 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 500 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·c_p = 2 kW/K। गर्म धारा 145 °C पर और ठंडी धारा 25 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 3 m² और U = 800 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान T_h,out ज्ञात कीजिए।