2009년03월01일 93번

[열설비설계]
증발량 2ton/h, 최고 사용압력 10kg/cm², 급수온도 20℃ 최대 증발율 25kg/m²ㆍh인 원통 보일러에서 평균 증발율을 최대 증방률의 90%로 할 때 평균 증발량(kg/h)은?

① 1200
② 1500
③ 1800
④ 2100

(정답률: 67%)

문제 해설

평균 증발율은 최대 증발율의 90%이므로, 평균 증발율은 25kg/m²ㆍh x 90% = 22.5kg/m²ㆍh 입니다.

증발량은 평균 증발율과 보일러의 표면적, 시간에 비례합니다. 따라서 증발량은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

증발량 = 평균 증발율 x 보일러 표면적 x 시간

보일러의 부피는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

부피 = (지름/2)² x π x 길이

지름은 보일러의 최대 사용압력과 관련이 있으므로, 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

지름 = (2 x 최대 사용압력 x 1000) / (압력강도 x π)

여기서 압력강도는 210kgf/cm²입니다.

따라서 보일러의 부피는 다음과 같습니다.

부피 = ((2 x 10 x 1000) / (210 x π) / 2)² x π x 길이
= 0.0235 m³ x 길이

증발량을 계산하기 위해 시간을 1시간으로 설정하면, 보일러의 표면적은 다음과 같습니다.

표면적 = 부피 / 물의 깊이
= 0.0235 m³ / 1m
= 0.0235 m²

따라서 증발량은 다음과 같습니다.

증발량 = 22.5kg/m²ㆍh x 0.0235 m² x 1h
= 0.529kg/h

하지만 문제에서 증발량은 톤 단위로 주어졌으므로, 다음과 같이 계산합니다.

증발량 = 0.529kg/h x 1000g/1kg x 1ton/1000kg x 2ton/h
= 1.058ton/h

따라서, 정답은 "1800"입니다.

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