열교환기의 종류/코일형,원통다관식,이중관식,판형 열교환기 알아보기
- 판금기계설계/열교환기,사출성형
- 2020. 6. 3. 23:45
원통 다관식 열교환기/Shell & Tube Type
▶ 원통 다관식 열교환기는 가장 널리 사용되고 있는 열 교환기로 폭넓은 범위의 열전달량을 얻을 수 있기 때문에 적용범위가 매우 넓으며 신뢰성, 효율이 뛰어난 것이 특징입니다. 영어로는 쉘 앤 튜브로 불리는데 이는 쉘(원통)과 많은 튜브(전열관) 안으로 유체를 통과시키는 원리를 갖고 있기 때문입니다. 상호간 열교환이 이뤄지는 구조로 이뤄진 것이 원통 다관식 열교환기입니다. 액체와 액체 사이에서 이뤄지는 대표적인 열교환기 입니다.
이중관식 열교환기/Double Pipe Type
▶ 이중관식 열교환기는 외관 속에 전열관을 동심원 상태로 삽입해 전열관내 및 외관동체의 환상부에 각각 유체를 흘러보내며 열교환을 발생 시키는 구조의 열교환기 입니다. 이중관식 열교환기의 특징은 구조가 비교적 간단하기 때문에 경제적이라는 것 입니다. 전열면적을 증가시키기 위해 직렬이나 병렬 등으로 같은 치수의 것을 쉽게 연결합니다. 하지만 전열면적이 증대됨에 따라 원통 다관식 열교환기와 비교해 전열 면적당 소요 용적이 높아지며, 가격도 비싸게 되기 때문에 전열면적이 20㎡ 이하의 용도에 많이 사용합니다.
스파이럴 열교환기
▶ 나선식 열교환기란 2장의 전열판을 스파이럴 형상으로 감아 두 개의 가늘고 긴 유로 단면이 있는 열교환기입니다. 1형과 2형의 두 종류가 있습니다. 나선식 열교환기 1형은 액체와 액체 사이에 사용되며, 2형은 콘덴서 가스 쿨러로 사용됩니다. 나성식 열교환기의 특징은 오염이 되지 않고 작은 크기로 큼팩트하며 고성능을 내는 열교환기 입니다.
판형 열교환기/Plate Type
▶ 판형 열교환기란 유로 및 강도를 고려해 요철 모양형으로 프레스 성형된 전열판을 여러겹 겹쳐서 교대로 각각 유체가 흐르게 만들어진 열교환기입니다. 이 상태에서 번갈아 온도차가 있는 유체가 흐르는데 이는 원통 다관식 열교환기보다 가볍고 사이즈가 작은 것이 특징입니다.
▶ 판형 열교환기는 원통 다관식과 비교하면 1/5 사이즈이지만 동등한 열전도력을 얻을 수 있습니다. 하지만 원통다관식의 경우 액체의 열교환을 할 경우 적합한 구조의 열교환기이기 때문에 용도에 따라 다르게 사용합니다. 평판형 열교환기는 대형화하기 쉽기 때문에 대형 플랜트 등의 큰 설비에서 주로 이용됩니다. 전열판은 분해할 수 있으므로 청소가 완전히 되고 보존점검이 쉬울 뿐만 아니라 전열판 매수를 가감함으로써 용량을 조절 할 수 있습니다.
공냉식 열교환기/Air Cooler
▶ 공냉식 열교환기란 냉각수 대신에 공기를 냉각 유체로 사용하며, 팬을 이용해 전열관의 외면에 공기를 강제통풍 시켜 내부유체를 냉각시키는 구조의 열교환기를 말합니다. 공기를 냉각 유체로 사용하기 때문에 에어쿨러라고 부르는 것입니다.공냉식 열교환기는 공기는 전열계수가 매우 작기 때문에 보통 전열관에는 원주핀이 달린 관이 사용됩니다. 공냉식 열교환기에는 튜브 번들에 공기를 삽입하는 삽입 통풍형과 공기를 흡입하는 유인통풍형의 구조로 이뤄져있습니다.
▶ 냉각식 열교환기는 냉각수가 필요 없가 때문에 최근 환경적 이슈와 맞물려 이용이 급격히 증가되고 있습니다. 단점으로는 넓은 설치면적이 필요하며 설치, 건설비용이 비싼 편입니다. 또 관에서의 누설이 발생할 경우 발견하기 어렵고, 전열관의 교환이 곤란한 점 등이 있습니다.
가열로/Fired Heater
▶ 가열로는 액체 혹은 기체연료를 버너를 이용해 연소시키고 이 때 발생하는 연소열을 이용해 튜브내의 유체를 가열하는 방식을 이용합니다. 가열로는 가장 큰 열량을 얻을 수 있으며, 열전달 메카니즘은 복사 및 대류를 포함하기 때문에 설계를 하는 과정이 매우 어렵습니다. 또 공해 발생 문제가 있기 때문에 조심스러우며 매우 큰 열량을 얻기 위한 공정에서 주로 사용됩니다.
코일형 열교환기/Coil Type
▶ 코일식 열교환기는 탱크나 기타 용기 내의 유체를 가열하기 위해 용기 안으로 전기 코일, 스팀 라인 등을 넣어 감아둔 상태에서 열을 교환시키는 방식의 열교환기입니다. 코일식 열교환기의 경우 교반기를 사용하면 열전달 계수가 휠씬 커지기 때문에 크게 효율적으로 사용될 수 있습니다.
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