In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 105 auf 55 °C ab, während sich das kalte Fluid von 30 auf 85 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 175 auf 50 °C ab, während sich das kalte Fluid von 10 auf 60 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Ein Gleichstrom-Wärmeübertrager überträgt 410 kW. Das heiße Fluid kühlt von 175 auf 60 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 15 auf 35 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 1000 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Rohrbündel-Wärmeübertrager (ein Mantelgang, zwei Rohrgänge) soll 120 kW übertragen. Das heiße Fluid kühlt von 150 auf 130 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 10 auf 95 °C. Der LMTD-Korrekturfaktor für diese Anordnung ist F = 0,88, und U = 800 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Dampf kondensiert bei konstant 100 °C an der Außenseite der Rohre eines Kondensators mit 2 m² Wärmeübertragungsfläche und U = 1500 W/(m²·K). Kühlwasser (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) tritt mit 15 °C in die Rohre ein. Bestimme die Austrittstemperatur des Wassers Tc,out.
Heißes Öl (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 105 auf 85 °C ab. Es erwärmt 1 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 15 °C eintritt. Bestimme mit U = 300 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Lösungsschlüssel
- 1. ΔTlm = 22,41 K
- 2. ΔTlm = 71,02 K
- 3. A = 5,638 m²
- 4. A = 2,046 m²
- 5. Tc,out = 40,63 °C
- 6. A = 4,445 m²
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.