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 °C125 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 170 tot 85 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 15 tot 125 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 170 → 85 °CTc: 15 → 125 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT80 °C60 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂meestroom

In een meestroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 80 tot 60 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 20 tot 45 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 80 → 60 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT115 °C95 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 350 kW over. De warme vloeistof koelt af van 115 tot 95 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 65 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 200 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 350 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 115 → 95 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT95 °C35 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 90 kW over. Het warmtewisselend oppervlak is 5 m². De warme vloeistof koelt af van 95 tot 35 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 40 °C. Vind de warmtedoorgangscoëfficiënt U.

Q̇ = 90 kWA = 5 m²Th: 95 → 35 °CTc: 15 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.Moeilijk
lengteT160 °C115 °C31,19 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) koelt af van 160 tot 115 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 2 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 25 °C. Met U = 200 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 115 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Moeilijk
lengteT150 °C40 °C65,26 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) koelt af van 150 tot 40 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1,5 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 10 °C. Met U = 500 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 40 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 56,58 K
  2. 2. ΔTlm = 32,46 K
  3. 3. A = 26,53 m²
  4. 4. U = 520,3 W/(m²·K)
  5. 5. A = 2,39 m²
  6. 6. A = 13,15 m²

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