이중관 열교환기 예비

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목차

1. 실험 목적

2. 바탕 이론
1) 열교환기
2) 이중관 열교환기
3) 열교환기의 유체 흐름
4) 열전달
5) 열 전달량 계산
6) 열교환기 해석
7) 총괄 열전달 계수

3. 실험 방법
1) 실험 장치

4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
이중관 열교환기에서 향류와 병류일 때 응축 증기와 액체, 그리고 냉온 액체 상호간에 일어나는 열 교환에 관한 원리를 이해한다. 향류와 병류일 때의 열교환의 특성을 비교하고 총괄 열전달 계수를 구한다. 열교환기의 에너지 수지식을 세워본다.

2. 바탕 이론

1) 열교환기
열교환기란 전열벽을 매개로 하여 온도가 높은 물체에서 낮은 물체에 효율적으로 열을 이동시키는 장치이다. 목적하는 유체에 열을 주는데 사용하는 전열매체를 열매, 반대로 열을 뺏는데 사용하는 것을 냉매라고 한다. 열교환기는 이용목적에 따라서 가열기, 예열기, 냉각기, 증발기, 응축기 등으로 나뉜다. 가장 많이 사용되는 것은 금속관을 전열벽으로 사용하는 열교환기로 이번 실험에서 사용하는 이중관 열교환기도 이 형식이다.

2) 이중관 열교환기
내관과 외관으로 형성되어 내관 내부의 유체와 관과 관 사이의 환상 부분의 유체 사이에 열 교환이 행하여져서 구조가 간단하고 처리량도 적다. 열 교환기는 고온 유체와 같은 방향으로 흐르는 병류형, 반대로 흐르는 역류형, 직각방향으로 흐르는 직교류형으로 분류된다. 적당한 유속의 역류형으로 하면 가장 높은 전열 효율과 적은 압력손실을 얻을 수 있다.
외관측 유체가 누설할 염려가 있기 때문에 냉각수와 같이 누설하여도 위험이 없는 유체 또는 저압 유체를 외관으로 통하게 하고 고압유체는 내관을 통하도록 해야한다.

3) 열교환기의 유체 흐름

① 병류(Parallel current flow)
두 가지의 유체 사이에서 열이나 물질의 이동을 연속적으로 하기 위한 유체 접속 방식의 하나로 유체가 서로 같은 방향으로 흐르는 경우이다.

참고 자료

3학년 2학기 단위조작 실험 및 이론 2 실험 노트
McGraw-Hill, Cengel의 기본 열전달, YUNUS A. CENGEL, p17~28,p104~108, p121~122, p358~372
5조 실험 세미나 PPT
사이텍미디어, 화학공학실험, 성기천 외3명, p429~438
McGraw-Hill, 단위조작, Warren L. McCabe외 2명, p278~285