게시판 > 질답게시판 > 열량 구하는데 있어 조언을 구하고자 합니다

스테파노 Stefano

14-05-15 18:16

(0) 게시판에 글을 올릴 때 불필요한 "Enter Key"나 "빈줄"을 사용하지 않는 것이 좋습니다.
이들을 많이 사용하면 글의 주제가 산만해지고 읽기도 불편하며 인터넷 자원도 낭비하게 됩니다.

(1) 세정집진 방법이 고온의 가스와 물을 혼합하여 전량 배출한다면 아래의 열수지에 의하여 혼합유체의 엔탈피 h3를 구하여 상태를 알아냅니다.

고온 가스, 물의 유량 m1, m2 kg/h, 고온가스, 물의 단위질량당 엔탈피 h1, h2 kJ/kg 이라면

m1 h1 + m2 h2 = (m1+m2)*h3................(1) Enthalpy Balance
m1 + m2 = m3 ......................................(2) Material Balance

h3 = (m1 h1 + m2 h2 ) / (m1+m2)..........(3) 혼합유체 1kg당의 Enthalpy

혼합가스의 엔탈피가 h3가 될 때의 온도, 압력을 알아내면 됩니다. 혼합물의 엔탈피-온도 관련 도표 혹은 관계식으로부터 온도, 압력, 혼합물의 성상을 알아내야 합니다.

(2) 엔탈피 도표가 없을 경우라면
혼합물이 되면서 고온(가스)가 잃은 열량과 저온유체(물)이 얻은 열량이 같아질때의 온도를 찾아내면 됩니다.

(3) 만일 저온유체와 접촉하여 일부만 증발해서 가스에 포함되어 집진기를 떠나고 하부로는 증발하고 남은 액상이 흘러나간다고 한다면 접촉후 가스 온도를 가정하고 아래의 열수지로부터 계산해야 합니다.

가스와 물이 접촉함으로써 물질의 이동이 포함되기 때문에 좀 복잡하지만 물질수지와 열수지를 동시에 맞추는 점을 찾아야 합니다. (액의 일부가 증발되어 가스에 포함되어 나가기 때문에 이를고려 해야 한다는 뜻)

m1 + m2 = m3 + m4..........................................................(4) 물질수지, 1,2=입구 조건; 3, 4 = 가스, 물의 출구조건
m1*h1 + m2*h2 = m3*h3 + m4*h4 ...................................(5) 열수지

(4) 위의 열수지와 물질수지는 Scrubber Simulation에 의하여 계산해볼 수 있습니다만 수 계산인 경우라면 가스 온도를 먼저 가정하고 그 온도, 압력 에서 물이 포화되어 배출가스는 m3 kg/h 유량으로 배출된다고 보고 계산할 수 있습니다.

<계산순서>
1) 배출가스의 온도 t (가정)
2) 배출가스에서의 포화수증기의 양 계산 (포화수증기의 양은 전체의 압력에 대한 포화 수증기압의 비율이 수증기의 몰함량이 된다고 보고) 계산
3) 물질수지로부터 m3 계산
4) 물질수지로부터 매출수량 계산 m4 = (m1+m2)-m3
5) 열수지 계산 가스가 내놓은 열량 q1 = (m1*Cp1*t1-t)
= 증발된 물의 잠열, (m3-m1)*λ + 증발된 물의 온도상승열 (m2-m4) * Cp2*(t-t2) + 배출되는 물의 온도 상승열 (m4*Cp*(t2-t4)

위의 계산에서 물질수지와 열수지를 동시에 만족시킬때의 온도 t 값이 당초 가정한 값과 같아지는 점을 찾으면 됩니다.
번거로운 계산같지만 개념을 정확히 터특하고 계산하면 될 것입니다.

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이들을 많이 사용하면 글의 주제가 산만해지고 읽기도 불편하며 인터넷 자원도 낭비하게 됩니다.

(1) 세정집진 방법이 고온의 가스와 물을 혼합하여 전량 배출한다면 아래의 열수지에 의하여 혼합유체의 엔탈피 h3를 구하여 상태를 알아냅니다.

고온 가스, 물의 유량  m1, m2 kg/h, 고온가스, 물의 단위질량당 엔탈피 h1, h2  kJ/kg 이라면

m1 h1 + m2 h2 = (m1+m2)*h3................(1) Enthalpy Balance
      m1 + m2 = m3 ......................................(2) Material Balance

h3 =  (m1 h1 + m2 h2 ) / (m1+m2)..........(3) 혼합유체 1kg당의 Enthalpy

혼합가스의 엔탈피가  h3가 될 때의 온도, 압력을 알아내면 됩니다.  혼합물의 엔탈피-온도 관련 도표 혹은 관계식으로부터 온도, 압력, 혼합물의 성상을 알아내야 합니다.

(2) 엔탈피 도표가 없을 경우라면
혼합물이 되면서 고온(가스)가 잃은 열량과 저온유체(물)이 얻은 열량이 같아질때의 온도를 찾아내면 됩니다.

(3) 만일 저온유체와 접촉하여 일부만 증발해서 가스에 포함되어 집진기를 떠나고 하부로는 증발하고 남은 액상이 흘러나간다고 한다면 접촉후 가스 온도를 가정하고 아래의 열수지로부터 계산해야 합니다.

가스와 물이 접촉함으로써 물질의 이동이 포함되기 때문에 좀 복잡하지만 물질수지와 열수지를 동시에 맞추는 점을 찾아야 합니다.   (액의 일부가 증발되어 가스에 포함되어 나가기 때문에 이를고려 해야 한다는 뜻)

m1 + m2 = m3 + m4..........................................................(4) 물질수지, 1,2=입구 조건; 3, 4 = 가스, 물의 출구조건
m1*h1 + m2*h2 = m3*h3 + m4*h4 ...................................(5) 열수지

(4) 위의 열수지와 물질수지는 Scrubber Simulation에 의하여 계산해볼 수 있습니다만 수 계산인 경우라면 가스 온도를 먼저 가정하고 그 온도, 압력 에서 물이 포화되어 배출가스는 m3 kg/h 유량으로 배출된다고 보고 계산할 수 있습니다.

<계산순서>
1) 배출가스의 온도 t (가정)
2) 배출가스에서의 포화수증기의 양 계산 (포화수증기의 양은 전체의 압력에 대한 포화 수증기압의 비율이 수증기의 몰함량이 된다고 보고) 계산
3) 물질수지로부터 m3 계산  
4) 물질수지로부터 매출수량 계산  m4 = (m1+m2)-m3 
5) 열수지 계산   가스가 내놓은 열량  q1 = (m1*Cp1*t1-t) 
     = 증발된 물의 잠열, (m3-m1)*λ + 증발된 물의 온도상승열 (m2-m4) * Cp2*(t-t2) + 배출되는 물의 온도 상승열 (m4*Cp*(t2-t4)

위의 계산에서 물질수지와 열수지를 동시에 만족시킬때의 온도 t 값이 당초 가정한 값과 같아지는 점을 찾으면 됩니다.  
번거로운 계산같지만 개념을 정확히 터특하고 계산하면 될 것입니다.