In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 140 auf 90 °C ab, während sich das kalte Fluid von 10 auf 110 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
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 110 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 270 kW. Das heiße Fluid kühlt von 105 auf 80 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 10 auf 85 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Rohrbündel-Wärmeübertrager (ein Mantelgang, zwei Rohrgänge) soll 140 kW übertragen. Das heiße Fluid kühlt von 105 auf 85 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 30 auf 45 °C. Der LMTD-Korrekturfaktor für diese Anordnung ist F = 0,88, und U = 500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Heißes Öl (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 130 auf 40 °C ab. Es erwärmt 1 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.
Dampf kondensiert bei konstant 110 °C an der Außenseite der Rohre eines Kondensators mit 8 m² Wärmeübertragungsfläche und U = 1000 W/(m²·K). Kühlwasser (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) tritt mit 20 °C in die Rohre ein. Bestimme die Austrittstemperatur des Wassers Tc,out.
Lösungsschlüssel
- 1. ΔTlm = 50,98 K
- 2. ΔTlm = 67,35 K
- 3. A = 13,53 m²
- 4. A = 5,537 m²
- 5. A = 28,29 m²
- 6. Tc,out = 84,87 °C
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