In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 90 tot 70 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 55 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.
Werkblad Warmtewisselaars (LMTD) met antwoorden
Hete olie (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 165 tot 95 °C in een tegenstroomwisselaar. Die verwarmt 2 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 15 °C. Er gaat geen warmte verloren naar de omgeving. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.
In een condensor condenseert stoom bij een constante 140 °C aan de buitenkant van de buizen. Koelwater (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) stroomt door de buizen en warmt op van 15 tot 70 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Een pijpenbundelwarmtewisselaar (één mantelgang, twee buisgangen) moet 480 kW overdragen. De warme vloeistof koelt af van 80 tot 35 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 65 °C. De LMTD-correctiefactor voor deze opstelling is F = 0,8, en U = 200 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
In een dubbelepijpwarmtewisselaar met meestroom stroomt hete olie (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 145 tot 60 °C. Water (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 25 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 50 mm, en U = 250 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.
Warme olie (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) koelt af van 120 tot 45 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1,5 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 15 °C. Met U = 1000 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
Antwoordenblad
- 1. ΔTlm = 39,79 K
- 2. Tc,out = 46,4 °C
- 3. A = 7,271 m²
- 4. A = 172,6 m²
- 5. L = 29,22 m
- 6. A = 3,447 m²
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.