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
lengteT95 °C70 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂meestroom

In een meestroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 95 tot 70 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 20 tot 40 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 95 → 70 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT135 °C25 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 135 tot 25 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 10 tot 80 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 135 → 25 °CTc: 10 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT140 °C60 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een pijpenbundelwarmtewisselaar (één mantelgang, twee buisgangen) moet 700 kW overdragen. De warme vloeistof koelt af van 140 tot 60 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 50 °C. De LMTD-correctiefactor voor deze opstelling is F = 0,8, en U = 500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 700 kWF = 0,8U = 500 W/(m²·K)Th: 140 → 60 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT130 °C105 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een pijpenbundelwarmtewisselaar (één mantelgang, twee buisgangen) moet 750 kW overdragen. De warme vloeistof koelt af van 130 tot 105 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 80 °C. De LMTD-correctiefactor voor deze opstelling is F = 0,92, en U = 300 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 750 kWF = 0,92U = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 105 °CTc: 25 → 80 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT150 °C??20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 1,5 kW/K. De warme stroom komt binnen op 150 °C en de koude stroom op 20 °C. De wisselaar heeft A = 6 m² en U = 500 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 150 °CTc,in = 20 °CA = 6 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Moeilijk
lengteT170 °C??25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 0,5 kW/K. De warme stroom komt binnen op 170 °C en de koude stroom op 25 °C. De wisselaar heeft A = 4 m² en U = 200 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 25 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 49,11 K
  2. 2. ΔTlm = 30,79 K
  3. 3. A = 30,05 m²
  4. 4. A = 42,57 m²
  5. 5. Th,out = 63,33 °C
  6. 6. Th,out = 80,77 °C

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