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 °C55 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 100 tot 55 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 60 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 100 → 55 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT110 °C45 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 110 tot 45 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 95 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 110 → 45 °CTc: 25 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT130 °C95 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 100 kW over. De warme vloeistof koelt af van 130 tot 95 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 45 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 800 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 100 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 130 → 95 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT160 °C100 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 300 kW over. De warme vloeistof koelt af van 160 tot 100 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 40 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 300 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 300 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 160 → 100 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT105 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂condenserende stoom

Stoom condenseert bij een constante 105 °C aan de buitenkant van de buizen van een condensor met een warmtewisselend oppervlak van 8 m² en U = 1000 W/(m²·K). Koelwater (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) komt de buizen binnen op 25 °C. Vind de uittredetemperatuur van het water Tc,out.

Ts = 105 °CA = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Moeilijk
lengteT175 °C??30 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 3 kW/K. De warme stroom komt binnen op 175 °C en de koude stroom op 30 °C. De wisselaar heeft A = 2 m² en U = 500 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 30 °CA = 2 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 34,76 K
  2. 2. ΔTlm = 17,38 K
  3. 3. A = 1,516 m²
  4. 4. A = 10,38 m²
  5. 5. Tc,out = 82,67 °C
  6. 6. Th,out = 138,8 °C

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