Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager hat eine Wärmeübertragungsfläche von 2,5 m² und einen Wärmedurchgangskoeffizienten von 800 W/(m²·K). Das heiße Fluid kühlt von 115 auf 100 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 15 auf 75 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 150 auf 135 °C ab, während sich das kalte Fluid von 30 auf 125 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 190 kW. Das heiße Fluid kühlt von 95 auf 35 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 10 auf 60 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 1500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Gleichstrom-Wärmeübertrager überträgt 280 kW. Seine Wärmeübertragungsfläche beträgt 5 m². Das heiße Fluid kühlt von 170 auf 150 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 30 auf 75 °C. Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U.
Heißes Öl (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 90 auf 40 °C ab. Es erwärmt 2 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 10 °C eintritt. Bestimme mit U = 1000 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
In einem Doppelrohr-Wärmeübertrager im Gegenstrom strömt heißes Öl (0,2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) im Innenrohr und kühlt von 110 auf 50 °C ab. Wasser (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) tritt im Ringspalt mit 15 °C ein. Das Innenrohr hat 20 mm Durchmesser, und U = 500 W/(m²·K) ist auf diesen Durchmesser bezogen. Bestimme die nötige Rohrlänge L.
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇ = 119,4 kW
- 2. ΔTlm = 55,75 K
- 3. A = 4,262 m²
- 4. U = 537,7 W/(m²·K)
- 5. A = 2,76 m²
- 6. L = 15,29 m
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