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
lengteT140 °C115 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 140 tot 115 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 85 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 140 → 115 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT130 °C40 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 130 tot 40 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 20 tot 85 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 130 → 40 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT110 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂condenserende stoom

In een condensor condenseert stoom bij een constante 110 °C aan de buitenkant van de buizen. Koelwater (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) stroomt door de buizen en warmt op van 20 tot 35 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Ts = 110 °Cṁ = 4 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 35 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT110 °C55 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 490 kW over. De warme vloeistof koelt af van 110 tot 55 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 40 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 800 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 490 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 110 → 55 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT105 °C??10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 0,5 kW/K. De warme stroom komt binnen op 105 °C en de koude stroom op 10 °C. De wisselaar heeft A = 6 m² en U = 300 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 10 °CA = 6 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Moeilijk
lengteT140 °C??30 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 1 kW/K. De warme stroom komt binnen op 140 °C en de koude stroom op 30 °C. De wisselaar heeft A = 6 m² en U = 300 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 140 °CTc,in = 30 °CA = 6 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 71,07 K
  2. 2. ΔTlm = 30,83 K
  3. 3. A = 2,032 m²
  4. 4. A = 12,97 m²
  5. 5. Th,out = 30,65 °C
  6. 6. Th,out = 69,29 °C

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