Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 15 m² et un coefficient global d’échange de 1500 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 105 à 50 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 40 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur de chaleur, 1,2 kg/s de mélange glycolé (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) sont chauffés de 10 à 50 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Dans un condenseur, de la vapeur se condense à une température constante de 120 °C à l’extérieur des tubes. L’eau de refroidissement (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circule dans les tubes et se réchauffe de 25 à 50 °C. Le coefficient global d’échange vaut 2500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à contre-courant transfère 360 kW. Le fluide chaud se refroidit de 170 à 35 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 55 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 160 à 115 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 15 °C. Avec U = 200 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 120 à 50 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 1,5 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.
Corrigé
- 1. Q̇ = 859 kW
- 2. Q̇ = 172,8 kW
- 3. A = 0,2553 m²
- 4. A = 4,419 m²
- 5. A = 2,585 m²
- 6. A = 16,66 m²
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