In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 120 tot 50 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 10 tot 40 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.
Werkblad Warmtewisselaars (LMTD) met antwoorden
Hete olie (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 145 tot 50 °C in een tegenstroomwisselaar. Die verwarmt 3 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 10 °C. Er gaat geen warmte verloren naar de omgeving. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.
Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 120 kW over. De warme vloeistof koelt af van 115 tot 85 °C en de koude vloeistof warmt op van 30 tot 85 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 800 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
In een condensor condenseert stoom bij een constante 110 °C aan de buitenkant van de buizen. Koelwater (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) stroomt door de buizen en warmt op van 30 tot 60 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 2500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.
In een dubbelepijpwarmtewisselaar met tegenstroom stroomt hete olie (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 90 tot 55 °C. Water (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 25 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 40 mm, en U = 250 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.
In een dubbelepijpwarmtewisselaar met meestroom stroomt hete olie (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) door de binnenbuis en koelt af van 120 tot 85 °C. Water (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) in de ringspleet komt binnen op 25 °C. De binnenbuis heeft een diameter van 40 mm, en U = 200 W/(m²·K) is op deze diameter gebaseerd. Vind de benodigde buislengte L.
Antwoordenblad
- 1. ΔTlm = 57,71 K
- 2. Tc,out = 47,88 °C
- 3. A = 3,637 m²
- 4. A = 1,179 m²
- 5. L = 19,16 m
- 6. L = 55,92 m
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.