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2중관식 열교환기 내 68kg/min의 비율로 흐르는 물이 비열 1.9… | [에너지관리기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 16년 1회차
2중관식 열교환기 내 68kg/min의 비율로 흐르는 물이 비열 1.9kJ/kgㆍ℃의 기름으로 35℃에서 75℃까지 가열된다. 이 때, 기름의 온도는 열교환기에 들어올 때 110℃, 나갈 때 75℃이라면, 대수평균온도차는? (단, 두 유체는 향류형으로 흐른다.)
1
37℃
2
39℃
3
61℃
4
73℃
해설

대향류(향류형) 열교환기의 대수평균온도차는 양 끝단의 온도차 ΔT1, ΔT2로부터 LMTD=ΔT1ΔT2ln(ΔT1/ΔT2)\mathrm{LMTD}=\dfrac{\Delta T_1-\Delta T_2}{\ln(\Delta T_1/\Delta T_2)}로 구한다.

향류 배치에서는 기름 입구(110℃)가 물 출구(75℃)와, 기름 출구(75℃)가 물 입구(35℃)와 마주하므로 ΔT1=11075=35\Delta T_1=110-75=35\,\mathrm{℃}, ΔT2=7535=40\Delta T_2=75-35=40\,\mathrm{℃}이다.

이를 대입하면 LMTD=3540ln(35/40)37\mathrm{LMTD}=\dfrac{35-40}{\ln(35/40)}\approx 37\,\mathrm{℃}로 계산된다.

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