[화학공학실험 및 설계] 이중열교환기

소개글

[화학공학실험 및 설계] 이중열교환기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.subject

2.object

3.Date&Name

4.Reagents&Apparatus

5.Experimental procedure

6.Theory

7.Reasult& Discussion

8.Reference

본문내용

유량은
(6000보다 작으므로 층류임을 알수있다.)
㎉/㎡h℃
*계산의 편의를 위해 고정값을 미리 계산하였다.
·Do/Di =2m
·Do/DL=-0.01383m
·Di/Do =0.5m
·Di/DL =-0.006915m
·Xw/km=0.00012765m
각각의 값을 식에 대입하면
= 44.52 Kcal/m.h.℃
=89.06Kcal/m.h.℃
나머지의 실험을 위와 같은 방법으로 계산 한다.
　
유량(L/min)
ho
hi
Uo
Ui
Nre
Cold
Hot
A
0.5
0.5
63
235.2
43.2
85.02
682.5
B
1
1
63.27
263.5
44.52
89.06
1481
C
1.5
1.5
92.4
631
75.6
152.3
4335
D
1
0.5
92
626.3
75.6
152.3
3359
E
0.5
1.5
93.01
568
105.2
134.9
4228
*Discussion
이중열 교환기를 이용하여 찬물과 따뜻한 물의 온도를 제어하여 이중열교환기의 열전달 특성을 알아보았다. 이중열 교환기는 대류와 전도를 통하여 따뜻한 물과 차가운 물 사이의 열 교환이 이루어진다.
이번 실험에서는 찬물과 따뜻한 물 을 각각 0.5, 1.0, 1.5 Liter/min 씩 실험 하였으며 그밖에 다양한 유량의 변화를 주며 실험을 해보았다. 그중 찬 물 1Liter/min 따뜻한 물 0.5Liter/min 유량 , 찬 물 0.5Liter/min 따뜻한 물 1.5Liter/min 유량으로 실험한 값을 이용하여 총괄 열전달계수를 계산해 보았다. 유량변화에 따른 온도변화를 그래프로 나타내 보았는데 따뜻한 물의 경우 같은 경향을 띄며 온도가 내려갔고 찬물의 경우도 마찬가지로 온도가 올라가는 것을 확인 할 수 있었다. 대표 계산으로 찬 물과 따뜻한 물 각각 유량이 1Liter/min 일때의 실험값을 계산하여 결과에 첨부하였다. 총괄열전달계수는 열전달기의 열전달 속도를 측정하기 위해 구하는 값이다. 총괄열전달계수를 구하기 위해서는 열교환기의 와 식을 이용하였으며 Sieder-Tate 방정식을 이용하여 의 값들을 구하여 보았다. 실험 결과값을 보면 6000를 만족하지 못하여 벽층의 온도를 알 수 없었다. 유체의 온도는 도관의 위치에 따라 변하고 , 물 특성 가 모두 온도의 함수이기 때문에 의 국부 값은 도관에 따라 변한다. 이 변화는 관의 길이의 영향에 무관하다고 이론을 통하여 알아보았다.
향류와 병류의 차이점에 대하여 생각해 보았다. 향류의 경우 차가운 유체가 도달할 수 있는 온도는 뜨거운 유체의 제일 높은 온도 근처까지 가능하다는 것과 열 교환 효율이 좋아서 열 교환 면적이 작다. 병류의 경우 차가운 유체가 도달할 수 있는 온도는 뜨거운 유체의 제일 낮은 온도 근처까지 밖에 도달할 수 없다는 것과 열교환 효율이 작아서 열 교환 면적이 커진다는 것이다. 병류의 경우 열 교환 면적이 크기 때문에 조절이 용이해서 미세한 온도조절에 사용되는 장점이 있다.
이번 실험은 실험과정은 간단하였지만 우리가 구하고자 하는 총괄열전달계수를 구하기 위해 많은 식을 이용하여 계산 하였다. 결과값을 통하여 그 의미를 알아보았고 이중열교환기의 열전달 특성에 대하여 알아볼수 있는 실험이었다.
8.Reference
1. 열전달 / Holman / 희중당 / 2002 / P 455～485
2. 열전달 / 강영구 / 동명사 / 1998 / P 1～2, 205～210
3.화공열역학 / 임경희외 2명 / McGrawhill / p.671~675, p.732~745
4.단위 조작 입문 / 박창호 외 2명 / 지 인 당 / p.109~118
5.화학 공학 실험 / 성기천 외 2명 / 사이텍미디어 / p.159~166

키워드

이중열교환기,   열전달,   총괄열전달계수,   열교환기,   대수평균온도차 ,   LMTD,   총열전달계수,   무차원수의 차원해석법