Heißes Öl (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 160 auf 75 °C ab. Es erwärmt 1,5 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 30 °C eintritt. An die Umgebung geht keine Wärme verloren. Bestimme die Austrittstemperatur des Wassers Tc,out.
Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen
In einem Wärmeübertrager werden 3 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) von 40 auf 65 °C erwärmt. Bestimme den Wärmestrom Q̇.
Ein Rohrbündel-Wärmeübertrager (ein Mantelgang, zwei Rohrgänge) soll 650 kW übertragen. Das heiße Fluid kühlt von 120 auf 85 °C ab, das kalte Fluid erwärmt sich von 15 auf 85 °C. Der LMTD-Korrekturfaktor für diese Anordnung ist F = 0,9, und U = 500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Ein Gleichstrom-Wärmeübertrager überträgt 140 kW. Das heiße Fluid kühlt von 175 auf 60 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 15 auf 55 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 1000 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
Heißes Öl (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 120 auf 65 °C ab. Es erwärmt 3 kg/s Wasser (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 25 °C eintritt. Bestimme mit U = 500 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.
In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager haben beide Ströme denselben Wärmekapazitätsstrom, ṁ·cp = 4 kW/K. Der heiße Strom tritt mit 175 °C ein, der kalte mit 30 °C. Der Wärmeübertrager hat A = 5 m² und U = 500 W/(m²·K). Bestimme die Austrittstemperatur Th,out des heißen Stroms.
Lösungsschlüssel
- 1. Tc,out = 92,36 °C
- 2. Q̇ = 313,5 kW
- 3. A = 28,61 m²
- 4. A = 3,13 m²
- 5. A = 9,1 m²
- 6. Th,out = 119,2 °C
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