Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 120 à 70 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 10 à 20 °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 130 à 110 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 20 à 60 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Dans un condenseur, de la vapeur se condense à une température constante de 105 °C à l’extérieur des tubes. L’eau de refroidissement (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circule dans les tubes et se réchauffe de 25 à 95 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1000 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à co-courant transfère 280 kW. Le fluide chaud se refroidit de 120 à 75 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 40 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1000 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 175 à 75 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 3 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 15 °C. Avec U = 1000 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 95 à 75 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 1500 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 76,1 K
- 2. ΔTlm = 79,58 K
- 3. A = 8,692 m²
- 4. A = 4,275 m²
- 5. A = 3,77 m²
- 6. A = 1,203 m²
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