평행류 열교환기에서 가열 유체가 80℃로 들어가 50℃로 나오고, 가스는 10℃에서 40℃로 가열된다. 열관류율이 25kcal/m 2 ㆍhㆍ℃일 때, 시간당 7200kcal의 열교환율을 위한 열교환 면적은?

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1[에너지관리산업기사 필기] 18년 1회차

평행류 열교환기에서 가열 유체가 80℃로 들어가 50℃로 나오고, 가스는 10℃에서 40℃로 가열된다. 열관류율이 25kcal/m²ㆍhㆍ℃일 때, 시간당 7200kcal의 열교환율을 위한 열교환 면적은?

1.4m²

3.5m²

6.7m²

9.3m²

해설

평행류(병류) 열교환기이므로 두 유체가 같은 방향으로 흘러 온도차는 입구에서  $80-10=70^\circ\mathrm{C}$ , 출구에서  $50-40=10^\circ\mathrm{C}$ 가 된다.
대수평균온도차는  $\Delta t_m = \dfrac{70-10}{\ln(70/10)} = \dfrac{60}{\ln 7} \approx 30.8^\circ\mathrm{C}$ 이다.
전열량 식  $Q = K \cdot A \cdot \Delta t_m$ 에서 전열면적을 구하면  $A = \dfrac{7200}{25 \times 30.8} \approx 9.3\ \mathrm{m^2}$ 로 계산된다.

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