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
lengteT100 °C80 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 100 tot 80 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 40 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 100 → 80 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT140 °C125 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 140 tot 125 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 45 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 140 → 125 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT105 °C75 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 370 kW over. De warme vloeistof koelt af van 105 tot 75 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 30 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 370 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 75 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT135 °C60 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 90 kW over. De warme vloeistof koelt af van 135 tot 60 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 60 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 300 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 90 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 60 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT145 °C??20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 3 kW/K. De warme stroom komt binnen op 145 °C en de koude stroom op 20 °C. De wisselaar heeft A = 4 m² en U = 500 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Moeilijk
lengteT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂condenserende stoom

Stoom condenseert bij een constante 140 °C aan de buitenkant van de buizen van een condensor met een warmtewisselend oppervlak van 1,5 m² en U = 3000 W/(m²·K). Koelwater (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) komt de buizen binnen op 10 °C. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.

Ts = 140 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 57,46 K
  2. 2. ΔTlm = 97,48 K
  3. 3. A = 11,4 m²
  4. 4. A = 5,716 m²
  5. 5. Th,out = 95 °C
  6. 6. Tc,out = 124,9 °C

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