[화학공학실험] 이중관 열교한기 (Heat exchanger)

소개

[화학공학실험] 이중관 열교한기 (Heat exchanger) 예비 레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 시약및 장치
4. 실험방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
이중관 열교환기의 구조 및 특성을 알아보자.
그리고 열교환기에서 응축증기와 액체, 그리고 냉온액체 상호간에 일어나는 여러 특성을 이해하고 총괄 열전달 계수를 구해보자.
Find out structure and characteristics.
And comprehend how to operate heat exchanger between vapor, liquid and cold and warm liquid. Through experiment, calculate heat transfer coefficient.
2. 이 론
(1) 열교환기 (Double Pipe Type Heat exchanger)
온도가 높은 유체로부터 전열벽을 통해서 온도가 낮은 유체에 열을 전달하는 장치로써 가열기, 냉각기, 증발기, 응축기 등에 사용된다. 목적으로 하는 유체 에 열을 주기위해 사용되는 전열매체를 열매라고 하며, 이와는 반대로 열을 뺏 는데 사용되는 것을 냉매라고 한다. 공업용으로 쓰이는 전열매체로는 물, 수증 기, 공기, 석유, 수은과 나트륨, 칼륨 등의 융해금속과 diphenyl ether와 diphenyl compounds 등이 있다.
1) 구조
① 외관 속에 전열관을 동심원상태로 삽입하여 전열관내 및 외관동체의 환상 부에 각각 유체를 흘려서 열을 교환시키는 구조.
② 내관 및 외관의 청소 및 점검을 위해 전열관이 탈착 가능한 구조를 사용.
③ 연결부에서 동측유체의 누설을 대비해 냉각수, 저위험성 유체, 저압유체를 사용.
장점
단점
· 가격이 저렴하고 설치비가 적다.
· 유체의 흐름방향을 향류, 병류로 조절가능 하다.
· 전열면적을 증가가 용이하다.
· 필요한 가열 표면이 크지 않을 경우에만 사용가능 하다.
· 전열면적이 증대됨에 따라 다관식에 비해 전열면적당의 소요용적이 커진다.
2) 장·단점
(2) 대수평균 온도차법 (LMTD)
- 열교환기 양 끝에서의 고온유체와 저온유체사이의 온도차를 대수평균한 온도.
- 고온유체와 저온유체사이에서의 온도 차가 열교환기의 위치에 따라 달라 지는 것을 보정한 값으로, 에 대한 정확한 표현을 위해 열교환기에 따른 미소길이에 대한 에너지 균형을 고려하여 전유동로를 적분하여 구 할 수 있다.
(3) 열수지식
고온유체가 잃은 열 = 저온유체가 얻은 열 (열교환기 내외부 단열 조건)
고온 유체와 저온 유체가 흐르면서 열교환이 이루어져 고온 유체의 온도 를 감소시키고, 저온 유체의 온도를 상승시킨다.
QW : 고온유체의 열손실량[kcal/hr] qw : 저온유체가 얻은열량[kcal/hr]
T : 고온유체의 온도[℃] t : 저온유체의 온도[℃]
W : 고온유체의 유량[kg/hr] w : 저온유체의 유량[kg/hr]
CW : 고온유체의 비열[kcal/kg℃] cp : 저온유체의 비열[kcal/kg℃]
q : 열전달량 [kcal/h]
(4) 병류와 향류

참고자료

· 없음