反応終了後の蒸気冷却の問題
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実は、私の同級生が働いている小さな民間企業に反応釜があり、その製品から発生する水蒸気が品質に影響を与えているのです。経営陣はパイプを使って水蒸気を人が触っても熱くない温度まで冷却しようと考えており、必要なパイプの長さを計算したいと思っています。実務経験のない化学科卒で他の業界で働いている私に、どうやって計算すればいいのか聞かれたのです。具体的には、まず真空ポンプを使って常圧の反応釜の圧力を20kPaまで下げます。反応釜からは絶えず水蒸気が発生し、1時間あたり約7kgです。反応釜の温度は190度です。反応釜と真空ポンプは内径8mmのステンレス管で接続され、管壁の厚さは1mmです。真空ポンプが接する材料の温度は40度を超えてはならず、ステンレス管の外側は25度の流動空気である。190度の水蒸気を40度の水に冷却するためには、どれくらいの長さの鋼管が必要でしょうか。 化学工学の原理を見ているのですが、現在はQ=KA△Tmという式を使って計算しています。分割法によって計算するのです（水蒸気を20kPaでの水の沸点である60度まで冷却し、水蒸気を同じ温度の水に変え、その水を40度まで冷却する）、それぞれ上記の式を適用します。この方法が正しいかどうかわかりませんが、水を使って冷却した場合、私の計算では14メートルになりました。今は流れる風を使って冷却しようとしているのですが、K値をどのように選べばいいのかわかりません。。解決法を教えてください。。上記には多くの問題があるかもしれませんし、方法自体が間違っている可能性もあります。化学の専門家の方にアドバイスをいただけますと幸いです。。。。
化学業界の人間として、恥ずかしいです。。。たぶん、問題の説明がうまくなかったのかもしれません。。。。他行に転職するのは本当に大変だ、最初から化学業界で働けばよかった。。