In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 150 auf 125 °C ab, während sich das kalte Fluid von 25 auf 45 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
In einem Gleichstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 145 auf 130 °C ab, während sich das kalte Fluid von 10 auf 110 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
In einem Kondensator kondensiert Dampf bei konstant 120 °C an der Außenseite der Rohre. Kühlwasser (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) strömt durch die Rohre und erwärmt sich von 25 auf 75 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 2500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 280 kW. Das heiße Fluid kühlt von 95 auf 75 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 10 auf 25 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 500 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 140 auf 85 °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.
In einem Doppelrohr-Wärmeübertrager im Gegenstrom strömt heißes Öl (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) im Innenrohr und kühlt von 155 auf 95 °C ab. Wasser (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) tritt im Ringspalt mit 10 °C ein. Das Innenrohr hat 40 mm Durchmesser, und U = 300 W/(m²·K) ist auf diesen Durchmesser bezogen. Bestimme die nötige Rohrlänge L.
Lösungsschlüssel
- 1. ΔTlm = 102,5 K
- 2. ΔTlm = 60,22 K
- 3. A = 3,748 m²
- 4. A = 8,3 m²
- 5. A = 16,02 m²
- 6. L = 7,214 m
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