In einem Wärmeübertrager werden 1,2 kg/s Ethanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) von 10 auf 45 °C erwärmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 140 auf 120 °C ab, während sich das kalte Fluid von 20 auf 65 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
In einem Kondensator kondensiert Dampf bei konstant 140 °C an der Außenseite der Rohre. Kühlwasser (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) strömt durch die Rohre und erwärmt sich von 25 auf 130 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 3500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
In einem Kondensator kondensiert Dampf bei konstant 140 °C an der Außenseite der Rohre. Kühlwasser (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) strömt durch die Rohre und erwärmt sich von 30 auf 45 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 2000 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Heißes Öl (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 130 auf 110 °C ab. Es erwärmt 2 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 15 °C eintritt. Bestimme mit U = 800 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager haben beide Ströme denselben Wärmekapazitätsstrom, ṁ·cp = 3 kW/K. Der heiße Strom tritt mit 140 °C ein, der kalte mit 15 °C. Der Wärmeübertrager hat A = 6 m² und U = 300 W/(m²·K). Bestimme die Austrittstemperatur Th,out des heißen Stroms.
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇ = 102,5 kW
- 2. ΔTlm = 86,9 K
- 3. A = 14,58 m²
- 4. A = 0,4596 m²
- 5. A = 0,6137 m²
- 6. Th,out = 93,13 °C
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