열교환기의 컴퓨터 설계

소개글

화학공장에서 가장 많이 사용하고 있는 열교환기(shell and tube heat exchanger)의 컴퓨터를 이용한 설계실습을 통하여 열교환기의 특성을 이해하고 설계에 필요한 사항들을 확인하고자한다.
실험하기 전에 우선 열교환기의 간단한 정의와 종류 등을 알아보고 실험에서 사용될 Aspen HTFS을 통한 열교환기의 설계에 대해 알아보도록 한다.

목차

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본문내용

◎요약
열교환기의 컴퓨터 설계 실험은 화학공장에서 가장 많이 사용하고 있는 열교환기(shell and tube heat exchanger)의 컴퓨터를 이용한 설계실습을 통하여 열교환기의 특성을 이해하고 설계에 필요한 사항들을 확인하고자한다.
실험하기 전에 우선 열교환기의 간단한 정의와 종류 등을 알아보고 실험에서 사용될 Aspen HTFS을 통한 열교환기의 설계에 대해 알아보도록 하자.
첫 번째, 열교환기의 정의는 서로 온도가 다르고, 고체 벽으로 분리된 두 유체들 사이의 열교환 프로세스는 많은 공업의 응용분야에서 일어나고 있는데, 이와 같이 상이한 온도에 있는 둘 또는 그 이상의 유체들 간에 열전달이 가능하도록 하는 장치를 “열교환기 (heat exchanger)" 라고 한다.
두 번째, 열교환기의 종류에는 열의 전달방법, 기하학적 형태, 기능상, 구조상으로 분류되고 그에 따른 각각의 종류들을 나열한다.
세 번째, 우리가 설계한 shell and tube exchanger는 화학 장치에서는 가장 널리 사용되고 있는 열교환기로서 저장(低庄)은 물론 고장(高庄)까지 저온 및 고온에 관계없이 재료의 허용사용범위 내에서 가열 냉각 및 증발응축의 모든 용도에 적용할 수 있으므로 신뢰도가 높고 효율도 좋다. 구분은 다수의 전열관을 관판에 용접 등으로 고정시킨 관속을, 원관용기에 삽입한 구조이며 관판과 동과의 연결부분의 형식으로 고정관판식, 유동두식, u자관식으로 나누어 진다. Shell and tube heat exchager의 구조와 각 부분(Shell, Head, Channel, Tube Sheet, Baffle Plate, Tube, Test Ring, nozzle, Support, Expansion Joint)의 설계에 필요한 값들을 기본으로 제작비가 저렴하고 보수점검이 용이한 것 등을 고려하여 결정한 다음 가장 합리적으로 조합된 최적인 구조의 열교환기가 설계 및 제작되고 있다.

참고 자료

열교환기설계계산 핸드북, 독일기술자협회, 세명, pp. Ob1 ~ Ob12
Heat Transfer 9판, 열전달, J.P.Holman지음
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