Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 175 à 155 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 20 à 65 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 105 à 45 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 30 à 50 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur à co-courant transfère 360 kW. Le fluide chaud se refroidit de 155 à 130 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 85 °C. Le coefficient global d’échange vaut 200 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à faisceau tubulaire et calandre (une passe côté calandre, deux passes côté tubes) doit transférer 610 kW. Le fluide chaud se refroidit de 145 à 110 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 30 °C. Le facteur de correction de la DTLM pour cette configuration vaut F = 0,8, et U = 300 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Dans un échangeur de chaleur à contre-courant, les deux fluides ont le même débit de capacité thermique, ṁ·cp = 1 kW/K. Le fluide chaud entre à 85 °C et le fluide froid à 15 °C. L’échangeur a A = 2 m² et U = 800 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.
De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 145 à 30 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 2 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 10 °C. Avec U = 800 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 119,6 K
- 2. ΔTlm = 30,79 K
- 3. A = 21,97 m²
- 4. A = 24,28 m²
- 5. Th,out = 41,92 °C
- 6. A = 5,85 m²
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