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

In een warmtewisselaar wordt 0,5 kg/s glycolmengsel (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) verwarmd van 35 tot 85 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.

ṁ = 0,5 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 35 → 85 °C
Q̇ = kW
2.Makkelijk
lengteT100 °C85 °C20 °C50 °CΔT₁ΔT₂meestroom

In een meestroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 100 tot 85 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 20 tot 50 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 100 → 85 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT155 °C125 °C25 °C75 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 200 kW over. De warme vloeistof koelt af van 155 tot 125 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 75 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 800 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 200 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 155 → 125 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT110 °C95 °C90 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 390 kW over. De warme vloeistof koelt af van 110 tot 95 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 90 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 300 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 390 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 95 °CTc: 10 → 90 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT100 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂condenserende stoom

Stoom condenseert bij een constante 100 °C aan de buitenkant van de buizen van een condensor met een warmtewisselend oppervlak van 2,5 m² en U = 2500 W/(m²·K). Koelwater (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) komt de buizen binnen op 25 °C. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.

Ts = 100 °CA = 2,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Moeilijk
lengteT120 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂condenserende stoom

Stoom condenseert bij een constante 120 °C aan de buitenkant van de buizen van een condensor met een warmtewisselend oppervlak van 3 m² en U = 1500 W/(m²·K). Koelwater (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) komt de buizen binnen op 15 °C. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.

Ts = 120 °CA = 3 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇ = 90 kW
  2. 2. ΔTlm = 54,43 K
  3. 3. A = 2,986 m²
  4. 4. A = 28,94 m²
  5. 5. Tc,out = 83,18 °C
  6. 6. Tc,out = 68,77 °C

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