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
lengteT125 °C55 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 125 tot 55 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 20 tot 40 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 125 → 55 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT130 °C50 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂meestroom

In een meestroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 130 tot 50 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 10 tot 25 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 130 → 50 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT130 °C80 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 330 kW over. Het warmtewisselend oppervlak is 3 m². De warme vloeistof koelt af van 130 tot 80 °C en de koude vloeistof warmt op van 20 tot 60 °C. Vind de warmtedoorgangscoëfficiënt U.

Q̇ = 330 kWA = 3 m²Th: 130 → 80 °CTc: 20 → 60 °C
U = W/(m²·K)
4.Gemiddeld
lengteT80 °C65 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 240 kW over. De warme vloeistof koelt af van 80 tot 65 °C en de koude vloeistof warmt op van 30 tot 60 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 800 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 240 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 80 → 65 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT135 °C80 °C26,45 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 135 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.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Moeilijk
lengteT95 °C60 °C?20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een dubbelepijpwarmtewisselaar met tegenstroom stroomt hete olie (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 95 tot 60 °C. Water (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 20 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 40 mm, en U = 400 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 56,35 K
  2. 2. ΔTlm = 60,56 K
  3. 3. U = 1696 W/(m²·K)
  4. 4. A = 15,35 m²
  5. 5. A = 7,824 m²
  6. 6. L = 15,1 m

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