아, 선생님...! 2분 34초
(1) 다관식 열교환기
그림 Ⅲ-16 셀-튜브형 열교환기의 구조 2분 57초
- 열교환기의 대표적인 것으로, 부피에 비하여 열전달 넓이가 커서 열전달 효과가 우수하여 각종 화학 공업에 광범위하게 이용,
- 형식으로는 고정 관판형, U자형, 유동 관판형 등
- 관판(tube sheet)은 고정되어 움직이지 않음, 관 팽창에 대하여 아무런 설비가 되어 있지 않는 단점
- 액체 사이의 온도차가 적을 때 사용
그림 Ⅲ-17 고정 관판형 열교환기 3분 36초
- 관판의 한쪽 끝이 고정되어 있고, 다른쪽 끝은 관(tube)의 팽창에 대비하여 자유롭게 움직일 수 있도록 되어 있음.
- 두 가지 액체 사이의 온도차가 클 때 사용
그림 Ⅲ-18 유동 관판형 열교환기 3분 10초
- 전열관에 U자형을 사용한 관속의 관판을 원통용기의 쉘끝단에 플랜지 이음으로 고정하고, 전열관은 쉘과 관계없이 유체온도에 의한 신축이 자유로이 작동되어야 하며, 관속을 쉘에서 인발해서 청소 및 점검할 수 있는 구조의 열교환기.
- 두 액체 사이의 온도가차 클 때 사용
그림 Ⅲ-19 U자형 열교환기 7분 2초
(4) 관 배열 및 방해판
- 다관식 열교환기에서는 열전달을 좋게 하기 위하여 관 배열 및 내부에 방해판을 설치하거나 열팽창에 대비하여 유동 두 구조를 설치
- 관배열 방식은 정방형식과 삼각형식, 경사진정방형식 위치 고정
그림 Ⅲ-22 관의 배열 형태
- 삼각형식으로 위치를 고정시켜 주면 정방형식보다 많은 관을 배열할 수 있고 열전달 속도도 크다.
- 방해판(baffles) : 관 외 유체의 유속을 감소시키기 위해 사용
그림 Ⅲ-23 반달형 방해판
- 열전달 면적을 크게 하기 위하여 핀 관이라는 판을 부착시켜 열전달 속도를 증가시킨다.
그림 Ⅲ-24 다양한 모양의 핀관
여기 빈 자리 있어요! 2분 21초
- 와권상으로 만들어진 특수 형상의 가열체 내부에 고온 유체를 흐르게 하고 동체 측 유체를 가열하는 구조로서 액체 대 액체의 열교환기에 많이 사용
- 제작이 어렵고 보수 및 청소 등 다루기도 번잡하므로 특수 용도에 사용
그림 Ⅲ-20 와권식 열교환기
- 내연기관의 실린더 냉각 형식의 열교환기로서 전열 효과를 증가하기 위하여 교반기를 설치하여 내부 유체를 교반하거나 전열 면적의 부족을 보충하기 위하여 사관을 병용하기도 한다.
- 재킷 내부를 청소할 수 없으므로 오염이 적은 수증기, 물, 레온 및 암모니아 등을 사용
- 이 형식은 일반적으로 열 관류 계수가 적고 전열 면적에 비하여 설치 면적과 내부 용적이 크므로 열 교환기 보다는 오히려 저장 용기 또는 계량조(計量槽
)목적으로 사용하는 경우가 많다
- 다수의 평판을 일정 간격으로 배치하고 그의 통로 하나 걸러서 마다 각각의 유체를 통하도록 고안된 형식
- 이 형식에서는 흐름의 방향이 직교류, 또는 역류의 어느 것으로도 만들수 있다.
- 평판식 열교환기는 압력손실이 적은 것이 특징이며 보일러용 예열기에서 많이 볼 수 있다.
- 최근 선박용 열교환기로 많이 사용되는 평판식 열교환기
- 판형 열교환기의 특징은 동일한 용량의 원통 다관식 열교환기에 비하여 부피와 무게가 작고 열교환기 용량의 변경이 용이한 점이다.
그림 Ⅲ-21 (a) 평판식 열교환기 3분 18초 (b)
평판식 열교환기의 가열부 구성
(c) 평판식 교환기의 구성도
- 냉각수 대신에 공기를 냉각 유체로 하고 팬을 사용하여 전열관의 외면에 공기를 강제 통풍시켜
내부 유체를 냉각시키는 구조의 열교환기
- 공기는 전열계수가 매우 작으므로 보통 전열관에는 원주핀이 달린 관이 사용
- 튜브 Bundle에 공기를 삽입하는 삽입 통풍형과 공기를 흡입하는 유인 통풍형이
있다.
- 냉각수가 필요 없으므로 (수원 보호의 불필요) 최근 그 이용이 급격히 증가되고 있다. 그러나 넓은 설치 면적이 필요하며 건설비가 비싸고, 관에서의
누설을 발견하기 어렵고, 전열관의 교환이 곤란한 점 등의 단점.
그림 Ⅲ-21 공냉식 냉각기
