In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 95 tot 30 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 10 tot 40 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.
Werkblad Warmtewisselaars (LMTD) met antwoorden
In een warmtewisselaar wordt 0,3 kg/s lichte olie (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) afgekoeld van 115 tot 80 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.
In een condensor condenseert stoom bij een constante 130 °C aan de buitenkant van de buizen. Koelwater (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) stroomt door de buizen en warmt op van 15 tot 35 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 2500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Een pijpenbundelwarmtewisselaar (één mantelgang, twee buisgangen) moet 460 kW overdragen. De warme vloeistof koelt af van 90 tot 70 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 75 °C. De LMTD-correctiefactor voor deze opstelling is F = 0,8, en U = 200 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Warme olie (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 170 tot 80 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 3 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.
In een dubbelepijpwarmtewisselaar met tegenstroom stroomt hete olie (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 125 tot 65 °C. Water (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 25 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 20 mm, en U = 400 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.
Antwoordenblad
- 1. ΔTlm = 34,6 K
- 2. Q̇ = 22,05 kW
- 3. A = 0,9583 m²
- 4. A = 88,57 m²
- 5. A = 4,066 m²
- 6. L = 106,4 m
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.