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1[에너지관리산업기사 필기] 2021년 기출복원 모의고사 2회
대향류 열교환기에서 가열유체는 260℃에서 120℃로 나오고 수열유체는 70℃에서 110℃로 가열될 때 전열면적은? (단, 열관류율은 125W/m2ㆍ℃이고, 총열부하는 160000 W이다.)
1
7.24m2
2
14.06m2
3
16.04m2
4
23.32m2
해설

전열면적은 약 14.06 m²이며, 대향류의 대수평균온도차(LMTD)로 구한다.

온도차는 ΔT1=260−110=150 ∘C\Delta T_1=260-110=150\,{}^{\circ}\mathrm{C}(가열유체 입구-수열유체 출구), ΔT2=120−70=50 ∘C\Delta T_2=120-70=50\,{}^{\circ}\mathrm{C}(가열유체 출구-수열유체 입구)이므로
LMTD=150−50ln⁡(150/50)≈91.0 ∘C\mathrm{LMTD}=\dfrac{150-50}{\ln(150/50)}\approx 91.0\,{}^{\circ}\mathrm{C}이다.

열전달식 Q=K A LMTDQ=K\,A\,\mathrm{LMTD}를 전열면적에 대해 풀면
A=QK×LMTD=160000 W125 W/(m2⋅∘C)×91.0 ∘C≈14.06 m2A=\dfrac{Q}{K\times \mathrm{LMTD}}=\dfrac{160000\,\mathrm{W}}{125\,\mathrm{W/(m^2\cdot {}^{\circ}\mathrm{C})}\times 91.0\,{}^{\circ}\mathrm{C}}\approx 14.06\,\mathrm{m^2}가 된다.

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