In einem Gleichstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 140 auf 115 °C ab, während sich das kalte Fluid von 15 auf 65 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
In einem Wärmeübertrager werden 1,5 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) von 120 auf 75 °C abgekühlt. Bestimme den Wärmestrom Q̇.
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 30 kW. Das heiße Fluid kühlt von 145 auf 115 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 15 auf 125 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 300 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 490 kW. Das heiße Fluid kühlt von 115 auf 45 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 25 auf 105 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 200 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager haben beide Ströme denselben Wärmekapazitätsstrom, ṁ·cp = 3 kW/K. Der heiße Strom tritt mit 150 °C ein, der kalte mit 10 °C. Der Wärmeübertrager hat A = 3 m² und U = 800 W/(m²·K). Bestimme die Austrittstemperatur Th,out des heißen Stroms.
Heißes Öl (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 165 auf 140 °C ab. Es erwärmt 0,5 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 25 °C eintritt. Bestimme mit U = 200 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Lösungsschlüssel
- 1. ΔTlm = 81,85 K
- 2. Q̇ = 282,1 kW
- 3. A = 2,012 m²
- 4. A = 169,8 m²
- 5. Th,out = 87,78 °C
- 6. A = 2,777 m²
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