Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 115 à 45 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 30 à 40 °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 110 à 35 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 20 à 90 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur à faisceau tubulaire et calandre (une passe côté calandre, deux passes côté tubes) doit transférer 680 kW. Le fluide chaud se refroidit de 175 à 155 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 70 °C. Le facteur de correction de la DTLM pour cette configuration vaut F = 0,88, et U = 200 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à contre-courant transfère 90 kW. Le fluide chaud se refroidit de 175 à 55 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 135 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 180 à 115 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 1 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 500 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De la vapeur se condense à une température constante de 140 °C à l’extérieur des tubes d’un condenseur de surface d’échange 2,5 m² et U = 3000 W/(m²·K). L’eau de refroidissement (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entre dans les tubes à 25 °C. Trouvez la température de sortie de l’eau Tc,out.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 28,24 K
- 2. ΔTlm = 17,38 K
- 3. A = 33,01 m²
- 4. A = 1,602 m²
- 5. A = 2,591 m²
- 6. Tc,out = 105,2 °C
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