In een warmtewisselaar wordt 1 kg/s lichte olie (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) verwarmd van 25 tot 90 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.
Werkblad Warmtewisselaars (LMTD) met antwoorden
In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 130 tot 30 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 15 tot 120 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.
In een condensor condenseert stoom bij een constante 120 °C aan de buitenkant van de buizen. Koelwater (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) stroomt door de buizen en warmt op van 20 tot 100 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 2500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Een pijpenbundelwarmtewisselaar (één mantelgang, twee buisgangen) moet 60 kW overdragen. De warme vloeistof koelt af van 165 tot 130 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 145 °C. De LMTD-correctiefactor voor deze opstelling is F = 0,88, en U = 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Warme olie (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 125 tot 70 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 30 °C. Met U = 200 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Warme olie (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) koelt af van 130 tot 80 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 3 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 10 °C. Met U = 300 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Antwoordenblad
- 1. Q̇ = 136,5 kW
- 2. ΔTlm = 12,33 K
- 3. A = 13,45 m²
- 4. A = 1,255 m²
- 5. A = 24,11 m²
- 6. A = 1,923 m²
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.