[화학공학실험]열교환기의 컴퓨터 설계

소개

<실험목적>
화학공장에서 가장 많이 사용하고 있는 열교환기의 컴퓨터를 이용한 설계실습을 통하여 열교환기의 특성을 이해하고 설계에 필요한 사항들을 확인하고자 함.

목차

1. 서 론
가. 실험목적
나. 실험내용
2. 이 론
가. 열교환기(熱交換器, heat exchanger)의 정의
나. 작동원리
다. 열전달 방법
라. 열교환기의 종류
마. 열교환기의 분류
바. 열교환기의 설계 프로그램
사. 열교환기의 설계
3. 실험장치
가. TASC 5.0 (software)
나. TASC의 주된 4가지 기능
다. TASC Icon
4. 실험방법
5. 실험결과
가. 프린트결과
나. TEMA Input의 각 항목 설명
다. Result Summary의 각 항목 설명
6. 결 론 및 고 찰
7. 인용부호
8. 참고문헌
9. 건의사항

본문내용

<실험내용>
- 냉온수간 열 교환 장치의 설계
열교환기의 설계 프로그램 중의 하나인 TASC 5.0을 통하여 냉온수간 열교환 장치를 설계하고 설계실습을 통하여 열교환기의 특성을 이해하고 설계에 필요한 사항들을 좀 더 이해하는 실험이다.
Shell and Tube heat Exchanger Type은 기본적으로 두 가지로 나뉜다. 그 첫 번째가 Fixed Tubesheet Type으로 양 Tubesheet가 Shell에 고정 되어 있다. 이런 Type은 구조적으로 Shell Side와 Tube Side간에 Differential Expansion의 문제를 가지고 있으므로 경우에 따라서 Exp- ansion Joint의 사용이 요구되어 진다. 이러한 문제는 양 Side의 운전조건 이 다름에 따라서 Metal의 온도차가 발생했거나, 다른 종류의 Metal이 사용된 경우 Metal의 Expansion량에 차이가 생김으로서 발생한다.
두 번째 Type은 Channel쪽의 Tube sheet만을Shell에 고정하고, 반대편은 자유로이 움직일 수 있도록 Floating Tube sheet나 U-Tube와 같은 것을 사용한 것이다. 이렇게 하면 Differential Expansion에 의한 문제를 피할 수 있다. 또한 이 Type은 Shell side의 Maintenance나 Mechanical Cleaning을 위해 Shell로부터 Tube Bundle을 뽑아낼 수 있다.일반적인 설계조건 하에서 열교환기를 설계한 경우 가격비교를 하여보면 다음과 같 다.(저가 -> 고가)
1) Fixed Tube sheet Exchanger
2) U-Tube Exchanger
3) Fixed Tube sheet Exchanger with an Expansion Joint
4) Floating Head Tube sheet Exchanger Shell and Tube Exchanger는 ASME Code와 TEMA Standard에 따라서 설계와 조립을 한다.

참고자료

· 열전달, J. P. Holman, 권영필 외 7명 옮김, 京文社, pp. 609 ~ 619
· 화학공학, 박동원, 동아대학교 출판사, pp. 179 ~ 197
· 熱交換器設計計算 핸드북, 독일기술자협회, 世明, pp. Ob1 ~ Ob12
· 熱交換器 핸드북, 大光書林, pp. 190 ~ 193
· http://www.hyprotech.com/, HTFS homepage
· http://www.hyprotech.com/, TASC Manual
· 열교환기의 이론과 설계> - 민의동 지음- (영풍문고)
· 열교환기 설계회사 한올테크 홈페이지 http://hanoltech.com>
· 열교환기 전문 사이트 BAN-HEX http://banhex.xdns.co.kr