*현* 스토어

*현*

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

1개
전체 판매량

6개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균A+
자료문의 응답률

-

전체자료 1개

이중관 열교환기 예비보고서 평가A+최고예요

이중관 열교환기생명화학공학과2011726013하현재- 초 록 -이중관 열교환기(Double-pipe Heat Exchanger)는 관을 이중으로 하고, 관속을 흐르는 유체와 내관과 외관 사이를 흐르는 유체에 의해 향류 흐름과 병류 흐름으로 열교환을 하게 되어 있는 열교환기를 말한다. 구조가 간단하고 전열 면적을 증감시키기가 쉽다.이중관 열교환 실험을 통해 서로 다른 온도의 두 액체를 각각 내관과 외관에 흐르게 할 때, 유량 변화에 따른 온도변화, 시간에 따른 온도변화, 두 액체의 흐름에 따른 온도변화를 확인하여 각각의 대수평균온도차를 알아내고 이것을 이용하여 총괄열전달계수를 측정하여 유체의 유량과의 관계를 알아본다.Ⅰ이론열교환기(Heat Exchanger)는 습도가 다른 2개의 유체(기체나 액체)를 고체벽을 사이에 두고 접촉하게 하여 양 유체 사이에서 열의 이동을 하게 하는 장치를 일반적으로 열교환기 또는 줄여서 열교라고 한다. 넓은 의미로는 가열기, 냉각기, 증발기, 응축기 등도 열교환기이지만, 보통 좁은 의미로는 폐열의 회수를 목적으로 하는 것이 많으며, 예를 들면 온도가 높은 폐가스의 현열에 의해 유용유체를 가열한다든지, 증발관의 응축수가 가지고 나오는 열량을 회수하여 공급 원액을 가열하여 전체의 열효율을 높이기 위해 사용되는 것 등을 말한다. 열교환기에는 구조상 여러 가지 열교환기가 있는데 그 중 이중관 열교환기에 대한 실험을 했다.이중관 열교환기(double-pipe heat exchanger)는 관을 이중으로 하고, 관속을 흐르는 유체와 내관과 외관 사이를 흐르는 유체에 의해 향류식과 병류식으로 열교환을 하게 되어 있는 열교환기를 말한다. 전열 면적 20m2 이하의 소용량인 경우에 알맞으며, 오니의 가온이나 고압 가스, 부식성 유체의 열교환 등에 사용된다.이중관 열교환기를 이용하여 대수평균온도차(LMTD, Log Mean Temperature Difference)를 구한다. 대수평균온도차는 연교환기에서 열교환 과정 중, 내부 유체와의 열전달량을 구하려면 유체 간의 온도차를 알< 그림 1 > 이중관 열교환기 도식아야 하는데, 열교환기 내부의 전열면 전체에 걸친 두 유체 간의 온도차이를 모두 계산하기 어렵기 때문에 이를 대표하는 평균치를 구하는 것을 말한다. 열교환기에서는 유체 간의 열전달을 다음과 같이 표현한다. q`=`UA TRIANGLE T _{lm}여기서 U는 총 열전달계수, A는 열전달 면적, Tlm가 대수평균온도차 LMTD를 말한다.LMTD는 향류식과 병류식에 따라 T1, T2가 다르게 사용되지만 기본적 형태는 같다. TRIANGLE T _{lm} `=` {TRIANGLE T _{1} - TRIANGLE T _{2}} over {ln( {TRIANGLE T _{1}} over {TRIANGLE T _{2}} )} 이러한 식을 형성한다. 먼저 병류 열교환기에 대해서 설명하겠다. 병류 열교환기는 병류 배열에서 고온 및 저온의 유체가 같은 쪽으로 들어가서, 같은 방향으로 흐르고, 같은 쪽으로 나온다.< 그림 2 > 병류 열교환기이러한 방법으로 온수와 냉각수를 같은 방향으로 유동시켜 열교환을 하게끔 나타내는 방법이다. 이러한 방법을 이용하여 LMTD를 구해보자.< 그림 3 > 병류 열교환기의 온수와 냉각수의 온도변화이렇게 온수와 냉각수의 T1(입구온도)과 T2(출구온도)를 측정하여 온도차를 구하고, 위의 LMTD 식에 넣어주면 값이 나온다.다음으로는 향류 열교환기에 대해 설명하겠다. 향류 열교환기는 향류 배열에서 유체들이 서로 반대쪽으로 들어가서 반대방향으로 흐르고, 서로 반대방향으로 나온다.< 그림 4 > 향류 열교환기이처럼 온수와 냉가수를 서로 반대 방향으로 유동시켜 열교환을 하게끔 나타내는 방법이고, 이 방법을 이용하여 LMTD를 구해보자.< 그림 5 > 향류 열교환기의 온수와 냉가수의 온도변화향류 방향의 온수와 냉각수의 T1(입구온도)과 T2(출구온도)를 측정하여 서로의 온도차를 구하고, LMTD식에 넣어주어 값을 찾는다. 이렇게 향류식와 병류식의 LMTD를 가지고 총괄 열전달 계수를 구할 수 있다.총괄 열전달 계수(over-all coefficient of heat transfer)는 고체벽을 관통해서 열이 한쪽의 유체에서 다른 쪽의 유체로 전달될 때의 열전달 계수를 뜻한다. 기호로는 보통 U를 사용하고 이와 같은 경우의 온도 분포는 일반적으로 그림과 같고, 양 유체 사이의 열전달량은 유체에서 벽면으로의 열전달, 고체벽 내의 열전도 및 벽면에서 유체Ⅱ로의 열전달의 세 기구로 이루어지고, 열전달량이 시간적으로 변화하지 않는 정상 상태에서는 이들 세 가지의 열전달량은 서로 같다.< 그림 6 >다음으로는 열수지에 대해 설명하겠다.열수지란 공학적 장치에 있어서 열에너지의 출입에 불멸 법칙이 성립되는 것을 말하며, 에너지 수지의 일부이다. 열정산이라고도 한다. 정상 흐름의 에너지 수지에 있어서 유동 에너지를 무시할 수 있으며, 외부로의 일량을 생각하지 않는 경우에는 장치에 들어가는 문제가 갖고 있는 열에너지와 장치에 주어지는 열량과의 합계는 장치에서 나온 물체가 갖고 있는 열에너지와 장치가 대류, 복사 등에 의해 잃은 열량과의 합과 같다. 이 사실을 이용하여 반응 장치에 있어서 온도 변화 또는 반응 진행도를 계산하거나 열량을 이용하는 장치의 열효율을 구하여 열적 결함을 조사할 수가 있다.내관에는 온수를 외관에는 냉각수를 흐르게 하여 정상 상태에서 열교환이 일어날 때 온수가 가지고 있던 열량을 냉가수가 얻게 된다. 따라서 열수지는 다음과 같이 쓸 수 있다.q=SC _{ps} (T _{1} -T _{2} )=WC _{pw} (t _{1} -t _{2} )T1 : 온수의 입구 온도(℃)T2 : 온수의 출구 온도(℃)S : 온수의 유속(kg/hr)Cps : 온수의 비열(kcal/kg℃)t1 : 냉각수의 출구 온도(℃)t2 : 냉각수의 입구 온도(℃)W : 냉각수의 유속(kg/hr)Cpw : 냉각수의 비열(kcal/kg℃)Ⅱ실험방법2-1 실험장치먼저 이중관 열교환기에 대해 설명하겠다. 열교환기의 재질은 동관(copper tube)이고 규격은 내관외경 15.88mm, 내관내경 15mm, 외관내경 40mm, 이중관의 길이 150cm이며 온도 측정 부위는 4군대이고 온도 표시기는 digital display 이다. 보일러의 재질은 sus 304이고 용량은 최대 30ml까지 저장할수 있고 최고 사용 온도는 80℃까지 올릴 수 있으며, 자동 온도조절기가 부착되어 있다.

공학/기술| 2015.09.10| 5페이지| 1,000원| 조회(200)

열교환기, 이중관 열교환기, 생명화학공학과, 이중관 열 전달기, Double-p..

미리보기

닫기