Heißes Öl (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 120 auf 85 °C ab. Es erwärmt 2 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 10 °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 1 m² und einen Wärmedurchgangskoeffizienten von 500 W/(m²·K). Das heiße Fluid kühlt von 175 auf 140 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 20 auf 105 °C. Bestimme den Wärmestrom Q̇.
Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 30 kW. Das heiße Fluid kühlt von 105 auf 50 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 25 auf 50 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 1500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Gleichstrom-Wärmeübertrager überträgt 340 kW. Seine Wärmeübertragungsfläche beträgt 10 m². Das heiße Fluid kühlt von 80 auf 45 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 20 auf 30 °C. Bestimme den Wärmedurchgangskoeffizienten U.
Heißes Öl (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 100 auf 75 °C ab. Es erwärmt 2 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 30 °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 110 auf 55 °C ab. Es erwärmt 1,5 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 30 °C eintritt. Bestimme mit U = 500 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Lösungsschlüssel
- 1. Tc,out = 24,44 °C
- 2. Q̇ = 46,38 kW
- 3. A = 0,5256 m²
- 4. U = 1047 W/(m²·K)
- 5. A = 0,5943 m²
- 6. A = 7,008 m²
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