Wärmetauscher-LMTD-Rechner (logarithmische mittlere Temperaturdifferenz)

Wärmetauscher-LMTD-Rechner (logarithmische mittlere Temperaturdifferenz) | Kostenloses Online-Tool | Elysia Tools

Leitfaden zur Tool-Nutzung

Erfahren Sie, wann dieses Tool passt, was es unterstützt und wie Nutzer es anwenden.

Wichtige Fakten

Kategorie: Math & Numbers
Eingabetypen: select, number
Ausgabetyp: json
Sample-Abdeckung: 4
API bereit: Ja

Überblick

Der Wärmetauscher-LMTD-Rechner bestimmt die logarithmische mittlere Temperaturdifferenz für Gleichstrom oder Gegenstrom. Zusätzlich kann er mit dem Wärmedurchgangskoeffizienten U und der Fläche A den Wärmestrom Q berechnen.

Wann verwenden

Zur thermischen Auslegung und Prüfung eines Wärmetauschers.
Zum Vergleich von Gleichstrom- und Gegenstromanordnungen anhand der Endtemperaturdifferenzen.
Zur Abschätzung des Wärmestroms, wenn U und A bekannt sind.

So funktioniert es

1Wählen Sie die Strömungsart: Gleichstrom oder Gegenstrom.
2Geben Sie die Einlass- und Auslasstemperaturen des heißen und kalten Stroms sowie die Temperatureinheit ein.
3Der Rechner ermittelt die beiden Endtemperaturdifferenzen und berechnet daraus die LMTD in K.
4Optional berechnet er mit U und A den Wärmestrom nach Q = U · A · LMTD in W.

Anwendungsfälle

Auslegung von Rohrbündel- und anderen Wärmetauschern anhand vorgegebener Stromtemperaturen.
Bewertung, ob Gleichstrom oder Gegenstrom unter den gegebenen Temperaturbedingungen die passende Anordnung ist.
Berechnung des erwarteten Wärmestroms aus Wärmedurchgangskoeffizient, Übertragungsfläche und LMTD.

Beispiele

1. LMTD eines Gegenstrom-Wärmetauschers

Thermischer Anlagenplaner

Hintergrund

Für einen Gegenstrom-Wärmetauscher liegen die Temperaturen des heißen Stroms am Ein- und Auslass bei 100 °C beziehungsweise 60 °C. Der kalte Strom tritt mit 20 °C ein und verlässt den Wärmetauscher mit 50 °C.

Aufgabe

Die logarithmische mittlere Temperaturdifferenz soll aus den beiden Endtemperaturdifferenzen bestimmt werden.

Verwendung

Wählen Sie Gegenstrom, geben Sie 100, 60, 20 und 50 als Temperaturen in °C ein und legen Sie die gewünschte Anzahl an Dezimalstellen fest.

Strömungsart: Gegenstrom; T_h,in: 100 °C; T_h,out: 60 °C; T_c,in: 20 °C; T_c,out: 50 °C.

Ergebnis

Die Endtemperaturdifferenzen betragen 50 K und 40 K. Die berechnete LMTD beträgt ungefähr 44,8142 K.

2. Wärmestrom eines Gleichstrom-Wärmetauschers

Verfahrensingenieurin

Hintergrund

Ein Gleichstrom-Wärmetauscher arbeitet mit einem heißen Strom von 120 °C am Einlass und 70 °C am Auslass. Der kalte Strom wird von 30 °C auf 60 °C erwärmt. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 500 W/(m²·K), die Fläche 2 m².

Aufgabe

Neben der LMTD soll der Wärmestrom des Wärmetauschers berechnet werden.

FAQ

Was ist die LMTD?

Die LMTD ist die logarithmische mittlere Temperaturdifferenz zwischen heißem und kaltem Strom eines Wärmetauschers.

Welche Strömungsarten werden unterstützt?

Der Rechner unterstützt Gleichstrom und Gegenstrom.

In welcher Einheit wird die LMTD ausgegeben?

Die LMTD wird immer in Kelvin (K) angegeben.

Kann der Rechner den Wärmestrom bestimmen?

Ja. Wenn U in W/(m²·K) und A in m² eingegeben werden, berechnet er Q = U · A · LMTD in W.

Was bedeutet eine nicht-positive Endtemperaturdifferenz?

Ein ΔT ≤ 0 weist auf eine Temperaturüberkreuzung hin, die physikalisch nicht zulässig ist. Der Rechner gibt in diesem Fall einen Fehler aus.

Strömungsart: Gleichstrom; T_h,in: 120 °C; T_h,out: 70 °C; T_c,in: 30 °C; T_c,out: 60 °C; U: 500 W/(m²·K); A: 2 m².

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1. LMTD eines Gegenstrom-Wärmetauschers

2. Wärmestrom eines Gleichstrom-Wärmetauschers

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