2017년03월05일 50번
[대기오염방지기술] 연소배기가스가 4,000Sm3/hr인 굴뚝에서 정압을 측정하였더니 20mmH2O였다. 여유율 20%인 송풍기를 사용할 경우 필요한 소요동력(kW)은? (단, 송풍기 정압효율은 80%, 전동기 효율은 70%이다.)
- ① 0.38
- ② 0.47
- ③ 0.58
- ④ 0.66
(정답률: 55%)
문제 해설
먼저, 연소배기가스의 유량과 굴뚝 내부의 정압을 알고 있으므로, 유체 역학적인 지식을 이용하여 굴뚝 내부의 속도를 계산할 수 있다.
굴뚝 내부의 속도는 다음과 같다.
v = (2 * ΔP / ρ)^(1/2)
여기서, ΔP는 정압차이, ρ는 가스의 밀도이다.
따라서, v = (2 * 20 / 1.2)^(1/2) = 7.75 m/s 이다.
송풍기의 유량은 연소배기가스의 유량과 같으므로, Q = 4,000 Sm^3/hr 이다.
송풍기의 필요한 압력은 굴뚝 내부의 정압과 송풍기의 유압 손실을 고려하여 계산해야 한다.
송풍기의 필요한 압력은 다음과 같다.
P = ΔP + (ΔP / 0.8) * 0.2 = 25 mmH2O
여기서, ΔP는 굴뚝 내부의 정압차이이고, 0.8은 송풍기의 정압효율, 0.2는 여유율이다.
송풍기의 필요한 동력은 다음과 같다.
P = (Q * P) / (3,600,000 * 0.7) = 0.47 kW
여기서, 3,600,000은 시간당 초 수이고, 0.7은 전동기 효율이다.
따라서, 정답은 "0.47"이다.
굴뚝 내부의 속도는 다음과 같다.
v = (2 * ΔP / ρ)^(1/2)
여기서, ΔP는 정압차이, ρ는 가스의 밀도이다.
따라서, v = (2 * 20 / 1.2)^(1/2) = 7.75 m/s 이다.
송풍기의 유량은 연소배기가스의 유량과 같으므로, Q = 4,000 Sm^3/hr 이다.
송풍기의 필요한 압력은 굴뚝 내부의 정압과 송풍기의 유압 손실을 고려하여 계산해야 한다.
송풍기의 필요한 압력은 다음과 같다.
P = ΔP + (ΔP / 0.8) * 0.2 = 25 mmH2O
여기서, ΔP는 굴뚝 내부의 정압차이이고, 0.8은 송풍기의 정압효율, 0.2는 여유율이다.
송풍기의 필요한 동력은 다음과 같다.
P = (Q * P) / (3,600,000 * 0.7) = 0.47 kW
여기서, 3,600,000은 시간당 초 수이고, 0.7은 전동기 효율이다.
따라서, 정답은 "0.47"이다.
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