이중관 열교환기예비

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이중관 열교환기예비에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

cp:저온유체의 비열[kcal/kg℃]
q : 열전달량 [kcal/h]
b. 고온 유체로 포화수증기와 같은 상태 변화를 일으키는 유체를 사용하였을때의 열수지식은 다음과 같다.
(2)
여기서
(3) 총괄 열전달 계수
고온 유체와 저온 유체의 온도차가 크면 열전달은 빨리 이루어진다. 고온 유체로부터 저온 유체로 열이 이동하는 속도, 즉 열전달 속도(q)는 고온 유체와 저온 유체의 온도차에 비례하는데, 이 때의 비례 계수를 총괄 열전달 계수 U라 하고, 다음과 같은 관계식을 갖는다.
(3)
여기서, U0 : 안쪽 관의 겉넓이 기준 총괄 열전달 계수
U1 : 안쪽 관의 안넓이 기준 총괄 열전달 계수
U : 원관의 평균 면적 기준 총괄 열전달 계수
: 안쪽 관의 겉넓이
: 안쪽 관의 안넓이
: 원관의 평균 면적
단,
열전달이 이루어지는 열교환기의 총길이에서의 온도 변화는 그림 (4)과 같다. 이와 같이, 고온 유체와 저온 유체의 온도차는 지점에 따라 변하므로, 식 (3)에서 로그 평균 온도차를 사용한다.
또, 총괄 열전달 계수는 유체의 경막 열전달 계수와 원관의 열전도도와 다음과 같은 관계를 갖는다. 경막열전달계수는 유체의 특성과 흐름에 따라 다르다. 다음 식은 열전달속도를 온도구간에서 경막열전달로 표시한 것이다.
(4)
여기서, : 안쪽 관 유체의 경막 열전달 계수
: 환상부 유체의 경막 열전달 계수
: 원관의 열전도도
: 안쪽 관의 두께
그림 (4) 열교환기의 온도 변화
3. 실험기구
그림 (5) 이중관 열교환 실험 장치
이중관 열교환 실험 장치 (그림 (5)), 가지달린 플라스크, 가열가, 정수위 탱크, 유량계, 메스 실린더, 온도계등.
4. 실험 방법
①이중관 열교환기의 내관의 내경()과 외경()및 열전달길이 (L)를 측정한다.
②저온의 유체(냉각수)를 병류 또는 향류로 하여 유량계를 통하여 유량을 일정하게 이중관 열교환기의 외관으로 흐르게 한다.
③보일러로부터 고온 유체를 이중관 열교환기의 내관으로 유량계를 통하여 일정량의 유량을 흐르도록 한다.
④정상상태에서 고온 유체의 열교환기 입구의 온도와 중간의 온도 및 출구의 온도를 기록한다.
⑤저온 유체를 병류흐름 또는 향류흐름으로 선택을 기록하고 저온 유체의 입구온도와 중간온도 및 출구온도를 기록한다.
⑥고온 유체의 유량을 변화시켜 주면서 위의 과정을 3회 이상 반복 실험한다.
⑦저온 유체의 유량을 변화시켜 주면서 위의 과정을 3회 이상 반복 실험한다.

키워드

이중관열교환기예비,   열교환기의 구조,   열수지식 이해