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
lengteT170 °C85 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 170 tot 85 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 15 tot 55 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 170 → 85 °CTc: 15 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT125 °C60 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 125 tot 60 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 35 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 125 → 60 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT105 °C25 °C80 °CΔT₁ΔT₂condenserende stoom

In een condensor condenseert stoom bij een constante 105 °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 25 tot 80 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Ts = 105 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 80 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT105 °C45 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 330 kW over. De warme vloeistof koelt af van 105 tot 45 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 70 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 330 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 105 → 45 °CTc: 15 → 70 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT100 °C60 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂meestroom

In een dubbelepijpwarmtewisselaar met meestroom stroomt hete olie (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 100 tot 60 °C. Water (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 15 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 20 mm, en U = 500 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 60 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Moeilijk
lengteT150 °C60 °C?25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een dubbelepijpwarmtewisselaar met tegenstroom stroomt hete olie (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 150 tot 60 °C. Water (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 25 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 32 mm, en U = 400 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 60 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 90,65 K
  2. 2. ΔTlm = 58,23 K
  3. 3. A = 24,31 m²
  4. 4. A = 10,17 m²
  5. 5. L = 27,31 m
  6. 6. L = 19,33 m

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