उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 8 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। गर्म तरल 100 से 50 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 40 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 150 से 110 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 95 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔT_lm ज्ञात कीजिए।

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 120 °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 15 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 2000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 660 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 135 से 35 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 90 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.9 है, और U = 800 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

6 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 100 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (3 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) 30 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान T_c,out ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.3 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 120 से 60 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.3 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 20 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।