उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 100 से 35 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 55 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔT_lm ज्ञात कीजिए।

गर्म तेल (0.5 kg/s, c_p = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 105 से 50 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। परिवेश में कोई ऊष्मा हानि नहीं होती। पानी का निर्गम तापमान T_c,out ज्ञात कीजिए।

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 710 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 100 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 45 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.95 है, और U = 1000 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 220 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 80 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.8 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 155 से 125 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

2.5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 120 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान T_c,out ज्ञात कीजिए।