급수온도 5℃, 급탕온도 60℃, 가열전 급탕설비의 전수량은 2m 3 , 급수와 급탕의 압력차는 50kPa일 때, 절대압력 300kPa의 정수두가 걸리는 위치에 설치하는 밀폐식 팽창탱크의 용량(m 3 )은? (단, 팽창탱크의 초기 봉입 절대압력은 300kPa이고, 5℃일 때 밀도는 1000kg/m 3 , 60℃일 때 밀도는 983.1kg/m 3 이다.)

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1[공조냉동기계기사 필기] 20년 1회차

급수온도 5℃, 급탕온도 60℃, 가열전 급탕설비의 전수량은 2m³, 급수와 급탕의 압력차는 50kPa일 때, 절대압력 300kPa의 정수두가 걸리는 위치에 설치하는 밀폐식 팽창탱크의 용량(m³)은? (단, 팽창탱크의 초기 봉입 절대압력은 300kPa이고, 5℃일 때 밀도는 1000kg/m³, 60℃일 때 밀도는 983.1kg/m³이다.)

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해설

물의 팽창량은  $\Delta V=V\left(\dfrac{\rho_1}{\rho_2}-1\right)$ 로 구하며, 전수량  $V=2\text{m}^3$ , 급수 밀도  $\rho_1=1000\text{kg/m}^3$ , 급탕 밀도  $\rho_2=983.1\text{kg/m}^3$ 를 대입하면  $\Delta V=2\times\left(\dfrac{1000}{983.1}-1\right)\approx0.0344\text{m}^3$ 이다.
밀폐식 팽창탱크의 용량은  $V_t=\dfrac{\Delta V}{1-\dfrac{P_1}{P_2}}$ 로 구하며, 초기 봉입 절대압력  $P_1=300\text{kPa}$ , 급수·급탕 압력차 50kPa을 더한 최종 절대압력  $P_2=350\text{kPa}$ 을 대입하면  $V_t=\dfrac{0.0344}{1-\dfrac{300}{350}}\approx0.24\text{m}^3$ 로 계산된다.

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