1.Makkelijk
In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 140 tot 60 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 10 tot 120 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.
Th: 140 → 60 °CTc: 10 → 120 °C
ΔTlm = K
Werkblad Warmtewisselaars (LMTD) met antwoorden
2.Makkelijk
Een tegenstroomwarmtewisselaar heeft een warmtewisselend oppervlak van 8 m² en een warmtedoorgangscoëfficiënt van 1500 W/(m²·K). De warme vloeistof koelt af van 105 tot 40 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 85 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.
A = 8 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 105 → 40 °CTc: 25 → 85 °C
Q̇ = kW
3.Gemiddeld
Een meestroomwarmtewisselaar draagt 480 kW over. De warme vloeistof koelt af van 100 tot 75 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 70 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Q̇ = 480 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 100 → 75 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
4.Gemiddeld
Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 300 kW over. De warme vloeistof koelt af van 115 tot 90 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 65 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 300 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Q̇ = 300 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 90 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
5.Moeilijk
Warme olie (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) koelt af van 100 tot 55 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 2 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 30 °C. Met U = 1000 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Moeilijk
In een dubbelepijpwarmtewisselaar met tegenstroom stroomt hete olie (0,8 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 140 tot 70 °C. Water (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 20 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 50 mm, en U = 200 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.
ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 70 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
Antwoordenblad
- 1. ΔTlm = 32,74 K
- 2. Q̇ = 208,6 kW
- 3. A = 12,38 m²
- 4. A = 15,67 m²
- 5. A = 2,394 m²
- 6. L = 56,81 m
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.