De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 180 à 130 °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. Aucune chaleur n’est perdue vers l’extérieur. Trouvez la température de sortie de l’eau Tc,out.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur de chaleur, 0,8 kg/s de éthanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) sont refroidis de 85 à 45 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Dans un condenseur, de la vapeur se condense à une température constante de 130 °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 10 à 90 °C. Le coefficient global d’échange vaut 3500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à contre-courant transfère 400 kW. Le fluide chaud se refroidit de 110 à 55 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 75 °C. Le coefficient global d’échange vaut 300 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 145 à 110 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 1,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 15 °C. Avec U = 1500 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 1,5 m² et U = 3000 W/(m²·K). L’eau de refroidissement (0,5 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.
Corrigé
- 1. Tc,out = 105,4 °C
- 2. Q̇ = 78,08 kW
- 3. A = 1,312 m²
- 4. A = 33,51 m²
- 5. A = 0,7841 m²
- 6. Tc,out = 125,5 °C
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