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평행류 열교환기에서 가열 유체가 80℃로 들어가 50℃로 나오고, 가스… | [에너지관리산업기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

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?
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1.4m2
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3.5m2
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6.7m2
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9.3m2
해설

평행류(병류) 열교환기이므로 두 유체가 같은 방향으로 흘러 온도차는 입구에서 80−10=70∘C80-10=70^\circ\mathrm{C}, 출구에서 50−40=10∘C50-40=10^\circ\mathrm{C}가 된다.

대수평균온도차는 Δtm=70−10ln⁡(70/10)=60ln⁡7≈30.8∘C\Delta t_m = \dfrac{70-10}{\ln(70/10)} = \dfrac{60}{\ln 7} \approx 30.8^\circ\mathrm{C}이다.

전열량 식 Q=K⋅A⋅ΔtmQ = K \cdot A \cdot \Delta t_m에서 전열면적을 구하면 A=720025×30.8≈9.3 m2A = \dfrac{7200}{25 \times 30.8} \approx 9.3\ \mathrm{m^2}로 계산된다.

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