Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager hat eine Wärmeübertragungsfläche von 0,5 m² und einen Wärmedurchgangskoeffizienten von 1500 W/(m²·K). Das heiße Fluid kühlt von 175 auf 160 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 20 auf 45 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 110 auf 65 °C ab, während sich das kalte Fluid von 30 auf 95 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔTlm.
Ein Gleichstrom-Wärmeübertrager überträgt 420 kW. Das heiße Fluid kühlt von 160 auf 120 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 30 auf 65 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 800 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Rohrbündel-Wärmeübertrager (ein Mantelgang, zwei Rohrgänge) soll 340 kW übertragen. Das heiße Fluid kühlt von 95 auf 35 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 20 auf 85 °C. Der LMTD-Korrekturfaktor für diese Anordnung ist F = 0,8, und U = 800 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Heißes Öl (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 175 auf 60 °C ab. Es erwärmt 1,5 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 30 °C eintritt. Bestimme mit U = 200 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Heißes Öl (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 100 auf 70 °C ab. Es erwärmt 1 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 20 °C eintritt. Bestimme mit U = 1000 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Lösungsschlüssel
- 1. Q̇ = 101,2 kW
- 2. ΔTlm = 23,6 K
- 3. A = 6,021 m²
- 4. A = 43,08 m²
- 5. A = 43,5 m²
- 6. A = 2,183 m²
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