열교환기

소개

화학공업실험 이중관열교환기 실험예비보고서입니다.
성심껏 작성했어요^^

목차

▣ 이론배경

◉ 열교환기
◉ 이론(원리)
① 열전달량 : Q
② 대수평균온도차(Δtm). 유체 흐름 형태
③ 총괄 열전달 계수(U). 개별 계수로부터 총괄 열전달 계수(Um) 계산.
④ 대수 평균 면적 (Am
⑤ 열효율 (熱效率. Thermal Efficiency)
1.2 총합열전달계수

1.3 LMTD

본문내용

▣ 이론배경

◉ 열교환기

산업공정에서 두 유체 사이의 열전달은 일반적으로 열교환기에서 이루어진다. 가장 일반적인 열교환기의 형태는 뜨거운 유체와 차가운 유체가 서로 직접 접촉하여 열전달이 일어나는 것이 아니라 튜브 벽이나 평판 또는 굽어진 접촉면에 의해 두 유체 사이가 분리되어 있으며 접촉면을 통하여 열전달이 일어난다.
열전달은 뜨거운 유체에서 튜브 벽이나 튜브 표면까지는 대류에 의해 전달되고, 튜브 벽이나 평판에서는 전도에 의해 전달되며 마지막으로 차가운 유체까지는 다시 대류에 의해 전달된다.
가장 간단한 형태의 열교환기는 이중 파이프 열교환기(double-pipe heatexchanger)
또는 동심파이프 열교환기(concentric-pipe exchanger)이다.






이것은 그림에서와 같이 파이프를 이중으로 한 것으로, 내부 파이프에 한 유체가 흐르고 두 파이프 사이 환상 공간에 다른 유체가 흐르도록 되어 있다.






표준 금속관과 표준 리턴밴드 및 리턴 헤드로 구성되었고, 이 밴드와 헤드는 스터핑 박스에 매어져 있다. 한 유체(뜨거운 유체, 고온유체)는 내관을 통하고 제2의 유체 (차가운 유체, 저온 유체)는 외관과 내관 사이의 환형 공간(ohnular space)을 통해 흐른다. 열교환기의 기능은 찬 유체의 온도를 상승시키고, 더운 유체의 온도를 강하시키는 것이다.


◉ 이론(원리)

교환기의 양쪽끝에서 두 유체가 들어가 그 장치내에서 서로 반대 방향으로 통과된다. 이와 같은 흐름 형태를 향류라 하며, 두 유체가 교환기의 같은 끝부분에서 들어가고, 그 흐름이 같은 방향이면 그 흐름은 병류라 한다.
내관에는 고온 유체를 외관에는 저온 유체를 흐르게 하여 정상상태에서 열교환이 일어날 때 고온 유체가 가지고 있던 열량을 저온 유체가 얻게 된다.

참고자료

· 단위조작
· 열역학