তাপ এক্সচেঞ্জারের তাপগতিবিদ্যার নীতি

আসুন সাধারণ গণিত ব্যবহার করে মূল ধারণা দিয়ে শুরু করি। তাপ স্থানান্তর নিয়ন্ত্রণকারী একটি মৌলিক সমীকরণ (HT) Q হল নিউটনের শীতলকরণের নিয়ম, Q=h × S × ΔT দ্বারা প্রদত্ত যেখানে h হল সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ, এবং S হল পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল।
সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ h তাপ স্থানান্তরের বিভিন্ন প্রতিরোধকে বিবেচনা করে, যেমন পরিবাহী, পরিচলন এবং বিকিরণ। এটি উপকরণের তাপ পরিবাহিতা, দেয়ালের বেধ এবং তরল প্রবাহের হারের উপর নির্ভর করে।
তাপ এক্সচেঞ্জারগুলি শক্তি সংরক্ষণের নীতি নিযুক্ত করে, যা তাপগতিবিদ্যার প্রথম আইন দ্বারা উপস্থাপিত হয়। এই আইনটি বলে যে একটি সিস্টেমে প্রবেশকারী শক্তি অবশ্যই এটি ছেড়ে যাওয়া শক্তির সমান হবে। হিট এক্সচেঞ্জারের ক্ষেত্রে, গরম তরল থেকে তাপ হিসাবে স্থানান্তরিত শক্তি ঠান্ডা তরল দ্বারা অর্জিত শক্তির সমান।
বিভিন্ন ধরনের তাপ এক্সচেঞ্জার তাপ স্থানান্তর অপ্টিমাইজ করার জন্য নির্দিষ্ট প্রবাহের ধরণ ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি সমান্তরাল প্রবাহ হিট এক্সচেঞ্জারে, উভয় তরলই এক প্রান্তে প্রবেশ করে এবং গরম এবং ঠান্ডা তরল একে অপরের সমান্তরালে ভ্রমণ করে, যার ফলে এক্সচেঞ্জারের দৈর্ঘ্য বরাবর ধীরে ধীরে ΔT হ্রাস পায়। একটি কাউন্টারফ্লো হিট এক্সচেঞ্জারে, গরম এবং ঠান্ডা তরলগুলি বিপরীত প্রান্তে প্রবেশ করে, ΔT সর্বাধিক করে এবং স্থানান্তর বাড়ায়।