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Vertiefung: Triebkraftdiagramm des Gegenstromwärmetauschers

Abb.1
Gegenstromwärmetauscher Triebkraftdiagramm
Tab.1
Legende
SymbolBeschreibungEinheit
T w,e Temperatur des warmen Fluids am EingangK
T w,a Temperatur des warmen Fluids am AusgangK
T k,e Temperatur des kalten Fluids am EingangK
T k,a Temperatur des kalten Fluids am AusgangK
T m mittlere TemperaturK
Δ T e Temperaturdifferenz am EingangK
Δ T a Temperaturdifferenz am AusgangK

Die Abbildung zeigt das Triebkraftdiagramm des Gegenstromwärmetransportes:

  • Obwohl der Ausgangspunkt durch die Temperatur des kalten und warmen Mediums (Tk,e, Tw,e ) gegeben ist, beginnt die Prozesslinie im Gegenstromwärmeaustausch bei Tk,e, Tw,a und sinkt in Richtung Tk,a, Tw,e
  • die Neigung der Gegenstromprozesslinie läßt sich wie bei der Gleichstromprozesslinie aus d T w d T k = m · k c k m · w c w = tan β ermitteln.
  • und liegt im Idealfall ( m · k = m · w ; c k = c w ) parallel zu der Gleichgewichtslinie.
  • die Lage des Endpunktes (Tk,a, Tw,a ) des Wärmeaustauschprozesses liegt im Diagramm jenseits der Gleichgewichtslinie.
Tab.2
Legende
SymbolBeschreibungEinheit
m · k Massestrom des kalten Fluids kg h
m · w Massestrom des warmen Fluids kg h
c k spezifische Wärmekapazität des kalten Fluids J kg -1 K -1
c w spezifische Wärmekapazität des warmen Fluids J kg -1 K -1
d T k Temperaturdifferenz des kalten Fluids zw. Eingang u. AusgangK
d T w Temperaturdifferenz des warmen Fluids zw. Eingang u. AusgangK

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Abb.2
Triebkraftdiagramm im Vergleich