전열면적이 24m 2 인 R-12횡형 응축기가 있다. 그 냉각관(나관)의 전열성능은 냉매측 열전달율 1250kcal/m 2 h℃, 냉각 수측 열전달율 2000kcal/m 2 h℃, 오염계수 0.0002m 2 h℃/kcal로 하고 관벽의 열전도 저항은 무시하는 것으로 한다. 또한 응축부하 120000kcal/h, 응축기입구에서의 냉각수온도 32℃, 응축온도 42℃라고 하면 이 때 필요한 냉각수량은 몇 ℓ/min인가? (단, 관의 내외 면적비를 1이라고 하고, 평균온도차는 산술평균 온도차로 계산한다.)

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전열면적이 24m2 인 R-12횡형 응축기가 있다. 그 냉각관(나관)의 상세 페이지

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1[공조냉동기계산업기사 필기] 21년 3회차

전열면적이 24m² 인 R-12횡형 응축기가 있다. 그 냉각관(나관)의 전열성능은 냉매측 열전달율 1250kcal/m²h℃, 냉각 수측 열전달율 2000kcal/m²h℃, 오염계수 0.0002m²h℃/kcal로 하고 관벽의 열전도 저항은 무시하는 것으로 한다. 또한 응축부하 120000kcal/h, 응축기입구에서의 냉각수온도 32℃, 응축온도 42℃라고 하면 이 때 필요한 냉각수량은 몇 ℓ/min인가? (단, 관의 내외 면적비를 1이라고 하고, 평균온도차는 산술평균 온도차로 계산한다.)

해설

총괄열관류율은 냉매측·냉각수측 열전달률과 오염계수를 합산해 구한다.  $\dfrac{1}{U} = \dfrac{1}{1250}+\dfrac{1}{2000}+0.0002 = 0.0015,\ U \approx 666.7\,\text{kcal/m}^2\text{h℃}$ 이고, 필요한 평균온도차는  $\Delta t_m = \dfrac{120000}{666.7\times24} = 7.5\,\text{℃}$ 이다. 응축온도 42℃를 기준으로 산술평균이 7.5℃가 되도록 냉각수 출구온도를 구하면 37℃(상승폭 5℃)이므로, 냉각수량은  $\dfrac{120000}{1\times5} = 24000\,\mathrm{kg/h} = 400\,\mathrm{L/min}$ 이다.

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