In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 125 auf 65 °C ab, während sich das kalte Fluid von 15 auf 90 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 165 auf 90 °C ab, während sich das kalte Fluid von 25 auf 35 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Ein Rohrbündel-Wärmeübertrager (ein Mantelgang, zwei Rohrgänge) soll 80 kW übertragen. Das heiße Fluid kühlt von 125 auf 60 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 10 auf 55 °C. Der LMTD-Korrekturfaktor für diese Anordnung ist F = 0,8, und U = 800 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
In einem Kondensator kondensiert Dampf bei konstant 120 °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 10 auf 65 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 2000 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Heißes Öl (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 115 auf 35 °C ab. Es erwärmt 3 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 Gegenstrom-Wärmeübertrager haben beide Ströme denselben Wärmekapazitätsstrom, ṁ·cp = 3 kW/K. Der heiße Strom tritt mit 125 °C ein, der kalte mit 30 °C. Der Wärmeübertrager hat A = 5 m² und U = 300 W/(m²·K). Bestimme die Austrittstemperatur Th,out des heißen Stroms.
Lösungsschlüssel
- 1. ΔTlm = 42,06 K
- 2. ΔTlm = 93,78 K
- 3. A = 2,103 m²
- 4. A = 2,173 m²
- 5. A = 1,725 m²
- 6. Th,out = 93,33 °C
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.