Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 170 à 90 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 20 à 85 °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 120 à 30 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 10 à 25 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur de chaleur à co-courant transfère 410 kW. Sa surface d’échange est de 20 m². Le fluide chaud se refroidit de 180 à 160 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 45 °C. Trouvez le coefficient global d’échange U.
Un échangeur à faisceau tubulaire et calandre (une passe côté calandre, deux passes côté tubes) doit transférer 340 kW. Le fluide chaud se refroidit de 165 à 70 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 70 °C. Le facteur de correction de la DTLM pour cette configuration vaut F = 0,8, et U = 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De la vapeur se condense à une température constante de 100 °C à l’extérieur des tubes d’un condenseur de surface d’échange 3 m² et U = 1000 W/(m²·K). L’eau de refroidissement (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entre dans les tubes à 15 °C. Trouvez la température de sortie de l’eau Tc,out.
Dans un échangeur à tubes concentriques à contre-courant, de l’huile chaude (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 110 à 75 °C. L’eau (0,2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 15 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 40 mm, et U = 150 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 42,63 K
- 2. ΔTlm = 48,13 K
- 3. U = 145,7 W/(m²·K)
- 4. A = 7,939 m²
- 5. Tc,out = 58,53 °C
- 6. L = 18,22 m
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