이중관열교환

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◆실험목적
열교환실험을 통하여 온도구배, 향류-병류 흐름, 에너지 수지, 대수평균온도차, 열전달계수 등을 측정하여 열교환기의 원리를 알고 열교환기 설계능력을 함양하는데 있다.
이 실험의 내용은 이중관 열교환기에 온수와 냉각수를 흘려보내 각각의 입, 출구에서 변화되는 온도를 관찰하기 위한 것이다. 이 실험을 하기 전에 미리 열전달과 열량, 열효율 등을 공부해 가면서 실험하는데 큰 도움을 얻을 수 있다. 열교환기의 이론과 실험방법 및 결과에 대해서 알아보도록 하는 것이다.
간단히 말하자면 실험실에 있는 이중관 열교환기를 이용하여 각 구간에서의 흐름(향류, 병류)과 온도 구배, 에너지수지, 열전달 계수, 열효율을 측정하고 계산하며 열 교환기의 원리를 이해하고 설계할 수 있은 능력을 갖춘다.


◆실험이론
프로세스를 설계 할 때에는 크거나 작거나 열의 문제가 있기 마련이다. 열전달이 필요한 장치는 공업적으로 많이 사용된다.
그 중에서 두 유체사이의 열교환이 대단히 중요하다. 이것은 가열, 냉각, 열회수 등이며 플랜트의 기능에 대해 큰 비중을 차지하고 있다. 열회수를 목적으로 하는 열교환기에는 효율적이고 경제적인 열교환이 요구되고 열회수를 원활히 하느냐에 따라 플랜트의질이 정해진다.
열교환기에 의해 고온유체의 열을 그대로 이용하기 위해서는 될 수 있는 한 저온유체의 출구온도를 높이는 것이 바람직하나 전열면적이 너무 커지게 되어 경제적이 못되므로 계산할 때에는 온도조건이 좋은 상태에 있는가를 고려한다.
그리고 정해진 열교환기 지침서의 고온측, 저온측 양 유체의 유량, 온도, 증발 응축 이라는 변화의 상태, 허용압력손실, 물선정수, 오염계수나 조작법들의 문제가 열교환기 형식의 선택에 따름과 동시에 화공계산에 대해서도 각종의 영향을 주는 인자가 되므로 항상 충분한 지식을 갖고 최적 설계가 되도록 노력해야 한다.

참고자료

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