1. 실험목적
이번 실험에서는 열교환기 중 이중관식 열교환기의 향류형과 병류형 열교환기에 대하여 열교환 특성을 확인해보도록 한다.
2. 자료조사
열교환기
고온액체와 저온액체와의 2개의 유체 사이에서 열의 이동을 실시하는 장치를 말하며, 화학공업이나 일반 빌딩의 난방, 급탕(給湯)용 등 폭넓게 사용되고 있는 압력용기를 말한다. 2개로 칸막이된 용기 내에서 한쪽으로부터 150℃의 수증기를 보내고, 다른 쪽에서 20℃의 공기를 송입(送入)하면 공기는 수증기로부터 열을 빼앗고, 20℃ 이상의 고온 공기압이 되어서 배출되고, 반대로 수증기는 원래의 수증기보다 냉각되어 나온다. 이것은 고온유체로부터 저온유체에 열이 이동하기 때문이다. 열교환기는 그 사용목적, 구조에 의해 다음과 같이 분류된다.
(1) 사용목적에 의한 분류
a. 열교환기-폐열의 회수를 목적으로 한다.
b. 냉각기(cooler)-고온측 유체의 냉각을 목적으로 한다.
c. 가열기(heater)-저온측 유체의 가열을 목적으로 한다.
d. 응축기(condenser)-증기의 응축을 목적으로 한다.
e. 증발기-저온측 유체의 증발을 목적으로 한다.
(2) 구조에 의한 분류
a. 다관식 열교환기
b. 이중관식 열교환기
c. 코일식 열교환기
(3) 열교환기의 중요한 용도 : 열교환기는 화학장치의 여러 가지 부분에 사용되고 있다.
대수평균온도차(LMTD)
대수평균온도차는 입구 및 출구 온도 모두를 알고 있을 때 유용하다.
열교환기에서 유체는 서로 평행하게 흐르거나 반대방향으로 흐른다. 이 두 경우에 대한 온도 분포는 그림과 같이 나타난다. 이와 같은 열교환기에서의 열전달률은 다음 식에 의해 구할 수 있다.
: 총괄 열전달 계수, : U의 정의에 일치하는 열전달 면적
: 열교환기 내에서의 적절한 평균 온도차.
평균 온도차 =
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2016.05.13
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