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보일러 전열면에서 연소가스가 1000℃로 유입하여 500℃로 나가며 보… | [에너지관리기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 19년 2회차
보일러 전열면에서 연소가스가 1000℃로 유입하여 500℃로 나가며 보일러수의 온도는 210℃로 일정하다. 열관류율이 150 kcal/m2·h·℃ 일 때, 단위 면적당 열교환량(kcal/m2·h)은? (단, 대수평균온도차를 활용한다.)
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해설

연소가스 온도는 1000℃에서 500℃로 낮아지고 보일러수 온도는 210℃로 일정하므로, 양 끝단의 온도차는 각각 ΔT1=1000−210=790 ℃\Delta T_1 = 1000-210 = 790\ ℃, ΔT2=500−210=290 ℃\Delta T_2 = 500-210 = 290\ ℃이다.

대수평균온도차는 ΔTlm=ΔT1−ΔT2ln⁡(ΔT1/ΔT2)=790−290ln⁡(790/290)≈5001.0022≈499 ℃\Delta T_{lm} = \dfrac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln(\Delta T_1/\Delta T_2)} = \dfrac{790-290}{\ln(790/290)} \approx \dfrac{500}{1.0022} \approx 499\ ℃로 구해진다.

단위 면적당 열교환량은 q=K⋅ΔTlm=150×499≈74839 kcal/(m2⋅h)q = K \cdot \Delta T_{lm} = 150 \times 499 \approx 74839\ \mathrm{kcal/(m^2\cdot h)}로, 계산 결과가 제시된 값과 일치한다.

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