उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 5 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। गर्म तरल 155 से 100 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 45 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 100 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔT_lm ज्ञात कीजिए।

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 140 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 30 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 390 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 170 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 155 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.9 है, और U = 300 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

गर्म तेल (1.5 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 170 से 135 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.5 kg/s, c_p = 2.1 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 130 से 55 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.8 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 200 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।