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
lengteT80 °C65 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 80 tot 65 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 20 tot 70 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 80 → 65 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT160 °C135 °C25 °C75 °CΔT₁ΔT₂meestroom

In een meestroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 160 tot 135 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 75 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 160 → 135 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT105 °C70 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 250 kW over. De warme vloeistof koelt af van 105 tot 70 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 55 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 800 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 250 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT175 °C70 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 480 kW over. De warme vloeistof koelt af van 175 tot 70 °C en de koude vloeistof warmt op van 20 tot 60 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 200 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 480 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 70 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT130 °C65 °C57,66 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) koelt af van 130 tot 65 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 25 °C. Met U = 1500 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 65 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Moeilijk
lengteT105 °C85 °C36 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) koelt af van 105 tot 85 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 2 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 25 °C. Met U = 200 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 23,27 K
  2. 2. ΔTlm = 92,49 K
  3. 3. A = 6,585 m²
  4. 4. A = 30,75 m²
  5. 5. A = 1,667 m²
  6. 6. A = 7,144 m²

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