이중관 열교환기 실험 예비

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기
4. 실험 방법
5. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 이중관 열교환기의 구조와 응축증기와 액체, 그리고 냉온액체 상호간에 일어나는 열교환에 관한 특성에 대해 알아본다. 또한 실험을 통해 총괄 열전달 계수와 효율을 구하여 열 수지를 이해한다.

2. 바탕 이론
(1) 열교환기 (Heat exchanger)
- 열교환기는 하나의 유체로 다른 하나의 유체를 가열 또는 냉각시키는 것을 목적으로 사용되는 기기이다. 열교환기는 열의 전달 방법과 사용목적, 구조에 따라 다음과 같이 분류된다.

① 열의 전달 방법에 따른 분류
- 표면식(격벽식) 열교환기 : 벽에 의해 분리된 공간에 다른 온도의 두 유체가 흐르고 열전도와 유체 대류에 의해 전열시키는 방식의 열교환기이다. 이번 실험에서 사용되는 이중관식 열교환기가 이 격벽식 열교환기에 포함된다.
- 축열식 열교환기 : 고체의 축열제 (열을 저장하는 매체)를 고온의 유체에 접촉시켜 고온 유체의 열을 흡수한 다음 저온의 유체와 접촉해 저온 유체에 열을 전달하는 열교환기이다. 회전형 축열식, 밸브식 환형 열교환기 등이 있다.
- 액체연결 간접식 열교환기 : 표면식 열교환기 2개에 열매체를 순환시키는 방식이다.
- 직접 접촉식 열교환기 : 2가지의 유체를 직접 접촉시켜 열을 교환하는 방식이다.

② 사용 목적에 따른 분류
- 가열기 (Heater): 유체를 필요한 온도까지 가열하는 목적으로 사용된다.
ex) Hot plate
- 예열기 (Preheater) : 유체를 사전에 가열함으로써 다음 공정에서의 효율을 높이기 위해 사용된다.
- 과열기 (Superheater) : 유체(보통 기체)를 과열 상태가 되도록 가열하기 위해 사용된다.
- 재가열기 (Reheater) : 공정에서 응축된 액체를 다시 가열해 증발시키기 위해 사용된다.
- 냉각기 (Cooler) : 유체를 필요한 온도까지 냉각하는 목적으로 사용된다.
- 응축기 (Condenser) : 응축성 기체를 냉각하고 응축, 액화시키기 위해 사용된다.

참고 자료

Yunus A. Cengel, '열전달', McGraw-hill, 2017, 17~29p, 237~238p, 357~378p
‘2019년 3학기 2학기 실험노트’
2019년도 3학년 2학기 3조_이중관 열교환기 예비세미나 PPT
Keith Sherwin, '공업열역학‘, 사이텍미디어, 1999, 308~310p