[공학]이중관 열교환기 (예비)

소개

이중관 열교환기의 예비 레포트입니다.

열심히 조사했어요 ^^

목차

Ⅰ. 서론

1) 실험목적
2) 실험이론
(1) 열 교환기
(2) 이중관 열 교환기
① 이중관 열 교환기
② 향류와 병류
③ 이중관 열 교환기의 열수지
3) 재료 및 기구
4) 실험 방법

본문내용

Ⅰ. 서론

1) 실험목적

열교환기의 가장 기본적인 이중관 열교환기를 이용해서 대수 평균 온도차의 개념을 이해하고 총합 열전달계수에 대해서 알아본다. 그리고 이중관 내의 온수와 냉수의 흐름의 방향을 병류와 향류로 바꿨을 때 열교환의 특성(유용도, 총합 열전달계수),을 비교하고 효율을 생각해 본다.


2) 실험이론

(1) 열 교환기

온도가 높은 유체와 낮은 유체를 금속판이나 관 벽을 사이에 두고 각각 흐르게 하면 고온 유체의 열은 금속벽을 통하여 저온 유체로 전달된다. 이러한 과정에서 고온 유체는 열을 잃고 저온 유체는 열을 얻는데 이러한 과정을 이용한 것을 열교환기(Heat exchange)라 한다. 열교환기에서의 열전달은 세단계로 나눌 수 있다. 뜨거운 유체에서 관 바깥벽까지는 대류에 의해 열전달이 일어나고 일정한 두께의 관 벽을 통과하는 동안에는 전도에 의해, 관의 안벽에서 찬 유체까지는 대류에 의해 열이 전달된다. 따라서 열 교환기의 열전달 속도를 계산할 때 총괄열전달계수를 사용하게 된다.

(2) 이중관 열 교환기

① 이중관 열 교환기
온도가 높은 유체로부터 전열벽을 통해서 온도가 낮은 유체에 열을 전달하는 장치이다. 가열기･냉각기･증발기·응축기 등에 사용된다. 목적으로 하는 유체에 열을 주기 위해 사용되는 전열매체를 열매라고 하며, 이와는 반대로 열을 뺏는 데 사용되는 것을 냉매라고 한다.
열교환기의 형식에서 가장 일반적으로 사용되는 것은 금속관을 전열벽으로 하는 것으로, 이 형식에는 주수식･이중관식･핀붙이 다관식･투관형식 등이 있다. 이중관식 열교환기는 내관과 외관으로 되어 있으며, 내관 내부의 유체와 관과 관 사이에 있는 고리 모양 부분의 유체 사이에서 열교환이 이루어진다. 이 형식은 구조는 간단하지만 처리하는 양이 적다.
대용량인 것에는 커다란 외관에 여러 개의 작은 관을 넣은 투관형식을 사용한다. 열이 높은 유체와 낮은 유체의 흐름에서 같은 방향으로 흐르는 것을 병류형, 반대방향으로 흐르는 것을 향류형, 직각방향으로 흐르는 것을 직교류형이라고 한다.
보통 공업에서 사용되는 전열매체에는 물･수증기･공기･연도가스･석유･수은･나트륨･칼륨 및 비페닐에테르와 비페닐의 혼합물인 다우섬(Dowtherm) 등이 있다.

참고자료

· 화공단위조작 (대웅)-서명교 외 2명
· 화학공학 (동아대학교 출판부)-박동원
· 열전달 (청문각)-이상우
· 열전달 (경문사)-J.P.Holman