Werkblad Warmtewisselaars (LMTD) met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Warmtewisselaars (LMTD): 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
lengteT165 °C80 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 165 tot 80 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 90 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 165 → 80 °CTc: 25 → 90 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT130 °C105 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂meestroom

In een meestroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 130 tot 105 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 15 tot 40 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 130 → 105 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT100 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂condenserende stoom

In een condensor condenseert stoom bij een constante 100 °C aan de buitenkant van de buizen. Koelwater (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) stroomt door de buizen en warmt op van 15 tot 30 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Ts = 100 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT95 °C75 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 430 kW over. De warme vloeistof koelt af van 95 tot 75 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 35 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 200 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 430 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 95 → 75 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT85 °C60 °C32,48 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 85 tot 60 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 3 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 25 °C. Met U = 800 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Moeilijk
lengteT85 °C55 °C38,97 °C30 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 85 tot 55 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 30 °C. Met U = 1500 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 64,48 K
  2. 2. ΔTlm = 87,64 K
  3. 3. A = 1,623 m²
  4. 4. A = 40,11 m²
  5. 5. A = 2,715 m²
  6. 6. A = 0,7257 m²

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.