LMTD berekenen (logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil)
Vul je waarden in. Het antwoord en de volledige uitgewerkte oplossing worden bijgewerkt terwijl je typt.
Resultaat
Vermenigvuldig bij een mantel-en-buiswarmtewisselaar met meerdere passes de LMTD voor tegenstroom met de correctiefactor F uit de diagrammen van de warmtewisselaar.
Bereken het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil (LMTD) van een warmtewisselaar uit de ingaande en uitgaande temperaturen van de hete en koude vloeistof, voor tegenstroom of meestroom. Met de warmtedoorgangscoëfficiënt U kun je ook het warmtevermogen uit de oppervlakte vinden, of de oppervlakte die nodig is voor een gegeven vermogen.
Stapsgewijze oplossing
Temperatuurverschillen aan de twee uiteinden
LMTD
Warmtevermogen
Belangrijke formules
- Warmtevermogen
- Q = U·A·ΔTlm
- Logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil
- ΔTlm = (ΔT1 − ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2)
- Balans van een stroom
- Q = ṁcp(Tin − Tout)
Hoe bereken je de LMTD
- Bepaal het temperatuurverschil aan elk uiteinde van de wisselaar. Tegenstroom: ΔT₁ = T_h,in − T_c,uit en ΔT₂ = T_h,uit − T_c,in. Meestroom: ΔT₁ = T_h,in − T_c,in en ΔT₂ = T_h,uit − T_c,uit.
- LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂). Als ΔT₁ = ΔT₂, is de LMTD gelijk aan dat verschil.
- Warmtevermogen: Q = U·A·LMTD, met U in W/(m²·K) en A in m².
- Benodigde oppervlakte: A = Q/(U·LMTD).
Vragen en antwoorden
Waarom is tegenstroom beter dan meestroom?
Bij dezelfde vier temperaturen is de LMTD bij tegenstroom groter, dus is minder oppervlakte nodig. Bij tegenstroom mag de koude uitlaat ook heter worden dan de hete uitlaat, wat bij meestroom nooit kan.
Waarom een logaritmisch gemiddelde in plaats van het gemiddelde?
Het temperatuurverschil langs de wisselaar verandert exponentieel, niet lineair. Het rekenkundig gemiddelde overschat de drijvende kracht; het ligt er alleen dicht bij als ΔT₁ en ΔT₂ op elkaar lijken.
En mantel-en-buiswisselaars met meerdere passes?
Bereken de LMTD voor tegenstroom en vermenigvuldig die met de correctiefactor F, af te lezen uit diagrammen met de dimensieloze verhoudingen P en R. F is 1 bij zuivere tegenstroom en anders kleiner dan 1.
Kan ik °C gebruiken in plaats van K?
Ja. Alleen temperatuurverschillen komen in de formule voor, en een verschil van 1 °C is gelijk aan 1 K.
Oefen het zelf
Oefen Warmtewisselaars (LMTD)
Een calculator geeft het antwoord. Op het tentamen heb je de methode nodig: oefen die met nieuwe opgaven, hints en uitgewerkte oplossingen.