Wärmetauscher - Institut für Technische Chemie und ...
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<strong>Institut</strong> <strong>für</strong> <strong>Technische</strong> <strong>Chemie</strong> <strong>und</strong> Polymerchemie – Chemisch-<strong>Technische</strong>s Gr<strong>und</strong>praktikum<br />
1<br />
k<br />
1 1 1<br />
<br />
(Gl. 3.24.)<br />
Ri<br />
W<br />
Rm<br />
<br />
a<br />
i<br />
R R<br />
R<br />
a<br />
a<br />
1<br />
k<br />
α i ,α a<br />
R i<br />
R a<br />
λ W<br />
R m<br />
ΔR<br />
= Gesamtwiderstand <strong>für</strong> den Wärmedurchgang<br />
= Wärmeübergangszahl innen bzw. außen<br />
= Innenradius des Innenrohres<br />
= Außenradius des Innenrohres<br />
= Wärmeleitfähigkeit des Rohrmaterials<br />
= mittlerer Radius des Innenrohres<br />
= Dicke des Innenrohres ΔR = R a – R i<br />
R<br />
m<br />
Ri<br />
Ra<br />
<br />
2<br />
3.3.4. Stationärer Wärmetausch<br />
a) Wärmeaustausch im Gleichstrom<br />
Zur Bestimmung des Temperaturverlaufs wird ein einfacher Doppelrohrwärmeaustauscher<br />
betrachtet, vgl. Abb. 3.6. Alle folgenden verwendeten Temperaturen sind die mittleren<br />
Temperaturen in einer Phase. Im inneren Rohr strömt das heißere Medium mit dem<br />
Massenfluß<br />
m<br />
h<br />
<strong>und</strong> der Anfangstemperatur T 0h . Im äußeren Rohrmantel strömt im<br />
Gleichstrom das kältere Medium mit dem Massenfluß<br />
m<br />
k<br />
<strong>und</strong> der Anfangstemperatur T 0k .<br />
Durch die Temperaturdifferenz ΔT(x)=(T h (x) – T k (x)) ergibt sich ein örtlicher Wärmestrom<br />
vom heißeren auf das kältere Medium, so dass sich ersteres abkühlt <strong>und</strong> letzteres aufheizt.<br />
Das Doppelrohr ist außen isoliert.<br />
Abb. 3.6.: Temperaturverlauf in einem Doppelrohrwärmeaustauscher bei Gleichstrombetrieb<br />
Die übertragene Wärmemenge ist gemäß Gl. 3.25.<br />
dj(x) = k(x)ΔT ges (x)dA (Gl. 3.25.)<br />
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