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
lengteT170 °C110 °C95 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 170 tot 110 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 15 tot 95 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 170 → 110 °CTc: 15 → 95 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT140 °C90 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 140 tot 90 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 15 tot 25 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 140 → 90 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT100 °C85 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 130 kW over. De warme vloeistof koelt af van 100 tot 85 °C en de koude vloeistof warmt op van 20 tot 45 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 800 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 130 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 85 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT135 °C85 °C85 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 230 kW over. De warme vloeistof koelt af van 135 tot 85 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 85 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 230 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 85 °CTc: 10 → 85 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT100 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂condenserende stoom

Stoom condenseert bij een constante 100 °C aan de buitenkant van de buizen van een condensor met een warmtewisselend oppervlak van 1,5 m² en U = 2500 W/(m²·K). Koelwater (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) komt de buizen binnen op 10 °C. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.

Ts = 100 °CA = 1,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Moeilijk
lengteT140 °C??20 °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 20 °C. De wisselaar heeft A = 3 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 = 20 °CA = 3 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 84,61 K
  2. 2. ΔTlm = 93,58 K
  3. 3. A = 2,715 m²
  4. 4. A = 3,73 m²
  5. 5. Tc,out = 63,3 °C
  6. 6. Th,out = 102,8 °C

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