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
lengteT90 °C75 °C10 °C65 °CΔT₁ΔT₂meestroom

In een meestroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 90 tot 75 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 10 tot 65 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 90 → 75 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT130 °C95 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 130 tot 95 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 10 tot 40 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 130 → 95 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT150 °C65 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 260 kW over. De warme vloeistof koelt af van 150 tot 65 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 35 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 260 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 65 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT85 °C60 °C15 °C45 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 120 kW over. De warme vloeistof koelt af van 85 tot 60 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 45 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 300 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 120 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 85 → 60 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂condenserende stoom

Stoom condenseert bij een constante 110 °C aan de buitenkant van de buizen van een condensor met een warmtewisselend oppervlak van 8 m² en U = 2500 W/(m²·K). Koelwater (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) komt de buizen binnen op 20 °C. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.

Ts = 110 °CA = 8 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Moeilijk
lengteT140 °C??25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 2 kW/K. De warme stroom komt binnen op 140 °C en de koude stroom op 25 °C. De wisselaar heeft A = 6 m² en U = 300 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 140 °CTc,in = 25 °CA = 6 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 33,66 K
  2. 2. ΔTlm = 87,48 K
  3. 3. A = 3,661 m²
  4. 4. A = 11,2 m²
  5. 5. Tc,out = 101,8 °C
  6. 6. Th,out = 85,53 °C

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