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문제 ID: 593066
카테고리: 폐기물처리기사
강의: 미분류
키워드: 없음
문제
소각로에서 열교환기를 이용해 배기가스의 열을 전량 회수하여 급수 예열을 한다고 한다면 급수 입구온도가 20℃일 경우 급수의 출구 온도(℃)는? (단, 급수량 = 1000 kg/h, 물비열 = 1.03 kcal/kg·℃, 배기가스 유량 = 1000 kg/h, 배기가스의 입구온도 = 400℃, 배기가스의 출구온도 = 100℃, 배기가스 평균정압비열 = 0.25 kcal/kg·℃)
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정답
4번
: 93
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[정답 근거]
급수의 출구 온도를 계산하기 위해 열교환의 원리를 적용합니다. 배기가스에서 회수되는 열량은 다음과 같이 계산됩니다:
Q = m * c * ΔT
여기서 m은 유량, c는 물비열, ΔT는 온도 차입니다. 배기가스에서 회수되는 열량은
Q = 1000 kg/h * 0.25 kcal/kg·℃ * (400℃ - 100℃) = 75000 kcal/h입니다.
이 열량을 급수에 전달하면, 급수의 온도 상승을 계산할 수 있습니다.
Q = m * c * ΔT에서 ΔT는 Q / (m * c)로 표현할 수 있습니다.
ΔT = 75000 kcal/h / (1000 kg/h * 1.03 kcal/kg·℃) ≈ 72.8℃입니다.
따라서 급수의 출구 온도는 20℃ + 72.8℃ ≈ 92.8℃로, 93℃에 해당합니다.
[오답 해설]
1번 (79℃): 급수의 출구 온도가 너무 낮게 계산되었습니다. 열교환 효율을 고려하지 않았거나 잘못된 열량 계산으로 인해 발생한 오류입니다.
2번 (82℃): 이 값도 열량 회수 계산에서의 오류로 인해 발생했습니다. 배기가스의 열량을 충분히 회수하지 못한 경우입니다.
3번 (87℃): 이 값은 급수의 온도 상승을 과소 평가한 결과입니다. 배기가스의 온도 차이를 제대로 반영하지 않았습니다.
[관련 개념]
열교환기에서의 열 회수는 에너지 효율성을 높이는 중요한 과정입니다. 배기가스의 열을 회수하여 급수의 온도를 높이는 것은 에너지 절약과 효율적인 시스템 운영에 기여합니다.
[학습 포인트]
열교환기의 원리를 이해하고, 열량 계산을 통해 시스템의 효율성을 평가하는 방법을 학습하는 것이 중요합니다. 또한, 각 요소의 단위와 계산 방법을 정확히 이해하고 적용하는 것이 필요합니다.
급수의 출구 온도를 계산하기 위해 열교환의 원리를 적용합니다. 배기가스에서 회수되는 열량은 다음과 같이 계산됩니다:
Q = m * c * ΔT
여기서 m은 유량, c는 물비열, ΔT는 온도 차입니다. 배기가스에서 회수되는 열량은
Q = 1000 kg/h * 0.25 kcal/kg·℃ * (400℃ - 100℃) = 75000 kcal/h입니다.
이 열량을 급수에 전달하면, 급수의 온도 상승을 계산할 수 있습니다.
Q = m * c * ΔT에서 ΔT는 Q / (m * c)로 표현할 수 있습니다.
ΔT = 75000 kcal/h / (1000 kg/h * 1.03 kcal/kg·℃) ≈ 72.8℃입니다.
따라서 급수의 출구 온도는 20℃ + 72.8℃ ≈ 92.8℃로, 93℃에 해당합니다.
[오답 해설]
1번 (79℃): 급수의 출구 온도가 너무 낮게 계산되었습니다. 열교환 효율을 고려하지 않았거나 잘못된 열량 계산으로 인해 발생한 오류입니다.
2번 (82℃): 이 값도 열량 회수 계산에서의 오류로 인해 발생했습니다. 배기가스의 열량을 충분히 회수하지 못한 경우입니다.
3번 (87℃): 이 값은 급수의 온도 상승을 과소 평가한 결과입니다. 배기가스의 온도 차이를 제대로 반영하지 않았습니다.
[관련 개념]
열교환기에서의 열 회수는 에너지 효율성을 높이는 중요한 과정입니다. 배기가스의 열을 회수하여 급수의 온도를 높이는 것은 에너지 절약과 효율적인 시스템 운영에 기여합니다.
[학습 포인트]
열교환기의 원리를 이해하고, 열량 계산을 통해 시스템의 효율성을 평가하는 방법을 학습하는 것이 중요합니다. 또한, 각 요소의 단위와 계산 방법을 정확히 이해하고 적용하는 것이 필요합니다.
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문제 ID: 593066
카테고리: 폐기물처리기사
강의: 미분류
키워드: 없음