[열전달실험] 열교환기 시험

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레포트 > 공학계열
2009.05.08
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[열전달실험] 열 교환기 열전달 및 압력 강하 특성에 대한 실험

[열전달실험] 열교환기의 열전달량과 열전달계수

소개글

[열전달실험] 열교환기 시험에 대한 자료입니다.

1) 열교환기의 종류와 특징 및 적용분야에 대해 간단히 논하시오.

1) 원통 다관식 (Shell&Tube) 열교환기
2) 이중관식(Double Pipe Type) 열교환기
3) 평판형 (Plate Type) 열교환기
4) 공냉식 냉각기(Air Cooler)
5) 가열로 (Fired Heater)
6) 코일식 (Coil Type) 열교환기

2) 주어진 표에 실험 측정 DATA를 입력하고 열교환기의 열전달량 및 열전달 계수를 계산하시오.
3) 실험 결과 및 토의
-열교환기 표면의 응축 및 착상이 열교환기에 어떤 영향을 미치는가?
착상
응축
-열교환기의 공기 측 성능 향상 방안 조사

본문내용

1) 열교환기의 종류와 특징 및 적용분야에 대해 간단히 논하시오.

1) 원통 다관식 (Shell&Tube) 열교환기
가장 널리 사용되고 있는 열교환기로 폭넓은 범위의 열전달량을 얻을 수 있으므로 적용범위가 매우 넓고, 신뢰성과 효율이 높다.

2) 이중관식(Double Pipe Type) 열교환기
외관 속에 전열관을 동심원상태로 삽입하여 전열관내 및 외관동체의 환상부에 각각 유체를 흘려서 열교환시키는 구조이다. 구조는 비교적 간단하며 가격도 싸고 전열면적을 증가시키기 위해 직렬 또는 병렬로 같은 치수의 것을 쉽게 연결시킬 수가 있다. 그러나 전열면적이 증대됨에 따라 다관식에 비해 전열면적당의 소요용적이 커지며 가격도 비싸게 되므로 전열면적이 20m2이하의 것에 많이 사용된다. 이중관식열교환기에서는 내관 및 외관의 청소점검을 위해 그랜드 이음으로 전열관을 떼낼 수 있는 구조로 하는 수가 많다. 이같은 구조에서는 열팽창․진동 기타의 원인으로 이음부분에서 동측유체가 누설되는 수가 있으므로 동측유체는 냉각수와 같은 위험성이 없는 유체 혹은 저압유체를 흘린다. U자형 전열관과 관상동체 및 동체커버로 이루어지며 전열관은 온도에 의한 신축이 자유롭고 관내를 빼낼 수 있는 이중관 헤어핀형 열교환기기 있다. 또 전열효과를 증가시키기 위해 전열관 외면에 핀(fin)을 부착시킨 것도 있다.

3) 평판형 (Plate Type) 열교환기
유로 및 강도를 고려하여 요철(凹凸)형으로 프레스 성형된 전열판을 포개서 교대로 각기 유체가 흐르게 한 구조의 열교환기이다. 전열판은 분해할 수 있으므로 청소가 완전히 되고 보존점검이 쉬울 뿐만 아니라 전열판매수를 가감함으로써 용량을 조절할 수 있다. 전열면을 개방할 수 있는 형식의 것은 고무나 합성수지 가스켓을 사용하고 있으므로 고온 또는 고압용으로서는 적당하지 않다. 액체와 액체와의 열교환에 많이 사용되며 한계사용압력 및 온도는 각각 약 5kg/cm2, 150℃이다. 주로 식품공정과 같이 자주 세척하여 청결을 유지할 필요가 있는 경우에 사용되며 아래와 같은 경우에는 적절하지 못하다.
- 0.5mm이상의 고체 입자를 함유한 액체
- 열전달 면적이 2500m2이상
- 25kg/cm2G 및 250℃이상
- 상변화가 있는 경우
- 유체의 속도 0.1m/sec이하인 경우

가스켓을 사용하지 않고 용접 또는 납땜에 의해 일체로 제작된 것은 온도의 제한이 완화 되지만 전열면의 점검이나 청소를 할 수 없으므로 부식성 또는 오염이 심한 유체에는 사용할 수 없다.

4) 공냉식 냉각기(Air Cooler)

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