증기로 공기를 가열하는 열교환기에서 가열원으로 150℃의 증기가 열교환… | [에너지관리기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 15년 3회차

증기로 공기를 가열하는 열교환기에서 가열원으로 150℃의 증기가 열교환기 내부에서 포화상태를 유지하고 이 때 유입공기의 입, 출구 온도는 20℃와 70℃이다. 열교환기에서의 전열량이 3090kJ/h, 전열면적이 12m²이라고 할 때 열교환기의 총괄열전달계수는?

2.5kJ/hㆍm²ㆍ℃

2.9kJ/hㆍm²ㆍ℃

3.1kJ/hㆍm²ㆍ℃

3.5kJ/hㆍm²ㆍ℃

해설

증기측은 150℃ 포화상태로 일정하고 공기는 20℃에서 70℃로 가열되므로, 입구측 온도차는 130℃, 출구측 온도차는 80℃이다.
대수평균온도차를 구하면  $\Delta t_m=\dfrac{130-80}{\ln(130/80)}=\dfrac{50}{0.4855}\approx 103^\circ C$ 이고, 총괄열전달계수는  $U=\dfrac{Q}{A\,\Delta t_m}=\dfrac{3090}{12\times103}\approx 2.5\ \mathrm{kJ/h\cdot m^2\cdot^\circ C}$ 로 계산된다.

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