Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 170 à 115 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 30 à 45 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 85 à 60 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 15 à 45 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Un échangeur à faisceau tubulaire et calandre (une passe côté calandre, deux passes côté tubes) doit transférer 230 kW. Le fluide chaud se refroidit de 105 à 65 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 45 °C. Le facteur de correction de la DTLM pour cette configuration vaut F = 0,92, et U = 200 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à co-courant transfère 170 kW. Le fluide chaud se refroidit de 145 à 105 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 95 °C. Le coefficient global d’échange vaut 500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Dans un échangeur à tubes concentriques à contre-courant, de l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 120 à 55 °C. L’eau (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 15 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 50 mm, et U = 500 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.
De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 170 à 110 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 30 °C. Avec U = 1000 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 101 K
- 2. ΔTlm = 35,7 K
- 3. A = 23,97 m²
- 4. A = 7,909 m²
- 5. L = 43,34 m
- 6. A = 2,973 m²
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