In einem Gleichstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 145 auf 95 °C ab, während sich das kalte Fluid von 25 auf 40 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager hat eine Wärmeübertragungsfläche von 3 m² und einen Wärmedurchgangskoeffizienten von 1000 W/(m²·K). Das heiße Fluid kühlt von 175 auf 75 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 15 auf 60 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇.
Ein Gleichstrom-Wärmeübertrager überträgt 360 kW. Das heiße Fluid kühlt von 145 auf 65 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 25 auf 60 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 1000 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 220 kW. Das heiße Fluid kühlt von 165 auf 140 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 15 auf 125 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Dampf kondensiert bei konstant 105 °C an der Außenseite der Rohre eines Kondensators mit 2 m² Wärmeübertragungsfläche und U = 1000 W/(m²·K). Kühlwasser (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) tritt mit 10 °C in die Rohre ein. Bestimme die Austrittstemperatur des Wassers Tc,out.
Heißes Öl (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 180 auf 130 °C ab. Es erwärmt 0,5 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 20 °C eintritt. Bestimme mit U = 500 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Lösungsschlüssel
- 1. ΔTlm = 83,32 K
- 2. Q̇ = 253,6 kW
- 3. A = 9,949 m²
- 4. A = 5,898 m²
- 5. Tc,out = 35,95 °C
- 6. A = 2,14 m²
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