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
lengteT180 °C55 °C95 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 180 tot 55 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 15 tot 95 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 180 → 55 °CTc: 15 → 95 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT180 °C125 °C135 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 180 tot 125 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 20 tot 135 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 180 → 125 °CTc: 20 → 135 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT175 °C100 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 270 kW over. De warme vloeistof koelt af van 175 tot 100 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 35 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 270 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 100 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT85 °C40 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 380 kW over. De warme vloeistof koelt af van 85 tot 40 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 45 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 380 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 85 → 40 °CTc: 10 → 45 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT130 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂condenserende stoom

Stoom condenseert bij een constante 130 °C aan de buitenkant van de buizen van een condensor met een warmtewisselend oppervlak van 4 m² en U = 1000 W/(m²·K). Koelwater (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) komt de buizen binnen op 30 °C. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.

Ts = 130 °CA = 4 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Moeilijk
lengteT165 °C??15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 1,5 kW/K. De warme stroom komt binnen op 165 °C en de koude stroom op 15 °C. De wisselaar heeft A = 6 m² en U = 800 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 15 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 59,7 K
  2. 2. ΔTlm = 70,81 K
  3. 3. A = 5,313 m²
  4. 4. A = 21,86 m²
  5. 5. Tc,out = 77,16 °C
  6. 6. Th,out = 50,71 °C

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