Heißes Öl (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 160 auf 115 °C ab. Es erwärmt 0,8 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 30 °C eintritt. An die Umgebung geht keine Wärme verloren. Bestimme die Austrittstemperatur des Wassers Tc,out.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager hat eine Wärmeübertragungsfläche von 2 m² und einen Wärmedurchgangskoeffizienten von 1000 W/(m²·K). Das heiße Fluid kühlt von 165 auf 150 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 30 auf 155 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇.
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 270 kW. Das heiße Fluid kühlt von 95 auf 45 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 15 auf 45 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
In einem Kondensator kondensiert Dampf bei konstant 140 °C an der Außenseite der Rohre. Kühlwasser (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) strömt durch die Rohre und erwärmt sich von 10 auf 75 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 3000 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Heißes Öl (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 130 auf 35 °C ab. Es erwärmt 3 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 10 °C eintritt. Bestimme mit U = 800 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Heißes Öl (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 145 auf 85 °C ab. Es erwärmt 0,5 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 30 °C eintritt. Bestimme mit U = 1500 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Lösungsschlüssel
- 1. Tc,out = 44,13 °C
- 2. Q̇ = 88,53 kW
- 3. A = 13,79 m²
- 4. A = 0,4829 m²
- 5. A = 9,95 m²
- 6. A = 2,046 m²
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