Wärmetauscher - Institut für Technische Chemie und ...

Institut für Technische Chemie und Polymerchemie – Chemisch-Technisches Grundpraktikum
Man sieht, dass im Fall der Gegenstromanordnung die Temperatur des kälteren Mediums
durchaus höher sein kann als die niedrigste Temperatur des heißeren Mediums.
Löst man Gleichung (Gl. 3.47.) nach Logarithmieren nach B gg auf, ergibt sich
B
gg
T
ln
T
kA
0
L
(Gl. 3.50.)
Dieser Ausdruck für B gg lässt sich in Gl. 3.46. einsetzten und nach Integration zwischen den
Grenzen T0
und TL
erhält man
Mit der Definition für
T0
TL
j kA
T0
ln
T
L
(Gl. 3.51.)
T
m
T0
T
T0
ln
T
L
L
(Gl. 3.52.)
mit ΔT 0 = T 0,h – T L,k und ΔT L = T L,h – T 0,k lässt sich dieser Ausdruck auf die allgemeine Form
j kA
(Gl. 3.53.)
T m
zurückführen.
Zur Berechnung der notwendigen Austauschfläche kann nun einfach die Beziehung (Gl.
3.53.) nach der Fläche A aufgelöst werden.
Im Gegenstrombetrieb ist ΔT m immer größer als im Gleichstrombetrieb und die übertragene
Wärmemenge ist bei gleicher Fläche größer. Umgekehrt wird für vorgegebene
Wärmeleistungen bei der Gegenstromanordnung eine geringere Austauschfläche benötigt. Die
Vorteile des Gleichstrombetriebs von Wärmeaustauschern liegen in den anfänglich aufgrund
der großen örtlichen Temperaturdifferenz hohen örtlichen Wärmestromdichten.
18