हीट एक्सचेंजर कार्य सिद्धांतों की विस्तृत व्याख्या (चित्रों के साथ)

हीट एक्सचेंजर का मूल सिद्धांत ऊष्मा चालन और संवहन का उपयोग करके उच्च तापमान वाले तरल पदार्थ से गर्मी को निम्न तापमान वाले तरल पदार्थ में स्थानांतरित करना है, जो आम तौर पर दोनों के बीच सीधे संपर्क के बिना होता है।
 उच्च तापमान वाला तरल पदार्थ गर्मी छोड़ता है, जिसे हीट एक्सचेंज दीवार के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है।
 ऊष्मा का संचालन धातु की दीवार (या ऊष्मा विनिमय माध्यम) के माध्यम से किया जाता है।
 कम तापमान वाला तरल पदार्थ गर्मी को अवशोषित करता है, जिसके परिणामस्वरूप तापमान में वृद्धि या गिरावट होती है।
 पूरी प्रक्रिया ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम का पालन करती है, जिसके तहत ऊष्मा स्वतः ही उच्च तापमान से निम्न तापमान की ओर प्रवाहित होती है।

द्रव प्रवाह की दिशा के आधार पर, हीट एक्सचेंजर्स के लिए तीन प्राथमिक प्रवाह पैटर्न हैं:
 सह - धारा प्रवाह (समानांतर प्रवाह): दो तरल पदार्थ एक ही दिशा में बहते हैं, और तापमान का अंतर धीरे-धीरे कम हो जाता है।
 काउंटर {{0} वर्तमान प्रवाह (काउंटर - प्रवाह): दो तरल पदार्थ विपरीत दिशाओं में प्रवाहित होते हैं, जो उच्चतम गर्मी हस्तांतरण दक्षता प्रदान करते हैं।
 क्रॉस-प्रवाह: दो तरल पदार्थ एक दूसरे के लंबवत प्रवाहित होते हैं; यह कॉन्फ़िगरेशन कॉम्पैक्ट है और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
 इनमें से, काउंटर -वर्तमान व्यवस्था का उपयोग अक्सर औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां उच्च दक्षता की आवश्यकता होती है।

ऊष्मा स्थानांतरण प्रक्रियाओं को आम तौर पर ऊष्मा स्थानांतरण के मूलभूत समीकरण का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है।

मूल ताप अंतरण समीकरण:
क्यू=यू × ए × ΔTlm

कहाँ:

प्रश्न: ऊष्मा अंतरण दर (W)
यू: समग्र ताप अंतरण गुणांक (डब्ल्यू/एम²·के)
ए: हीट ट्रांसफर क्षेत्र (एम²)
ΔTlm: लॉगरिदमिक माध्य तापमान अंतर
समीकरण नोट्स:
यू या ए बढ़ाने से गर्मी हस्तांतरण क्षमता में काफी वृद्धि हो सकती है।
एक बड़े तापमान अंतर के परिणामस्वरूप गर्मी हस्तांतरण के लिए एक मजबूत प्रेरक शक्ति उत्पन्न होती है।