게시판 > 질답게시판 > Tank 내부 Cooling coil 길이 계산 방법

스테파노 Stefano

21-10-20 23:22

Q= c*m*Δt로 계산하는 열량은 30도에서 10도로 냉각하기 위해 필요한 열량이고 이를 열전달 수식 Q= U*A*ΔT을 이용하여 공급해야 합니다. 열전달계수 U, 온도차 ΔT를 계산해야 Coil Area A가 구할 수 있습니다.

A = Q/(U ΔT) = c*m*Δt/(U ΔT) .......(1)

Storage Tank에 유입되는 액과 냉각수간 ΔT를 구해야 하는데 냉각수 온도 10℃로 유입되는 원료를 10℃ 까지 낮추려면 ΔT 값이 0에 가깝다면 A는 무한대의 전열면적이 필요합니다.

따라서 (1)식에 포함되어 있는 Parameter를 추정하거나 가정하여 계산해 보도록 하세요.

낭만고양이 kornight

21-10-21 11:36

탱크 내부의 Coil이라면 유입 유체를 30 -> 10도로 Cooling하기 위한 목적이 아니라 대기/햇빛에 의해 받는 외열을 상쇠하기 위한 장치라고 생각됩니다. 그런 경우 대부분 외부 원료는 외부의 열교환기에서 이미 30 -> 10도로 감온돼서 탱크로 유입될텐데, 계산하신 내용은 그 열교환기에 대한 내용입니다.

탱크 내부의 유체를 10도로 유지하기 위한 코일은 그와는 달리 탱크가 지속적으로 받는 Heat Flux를 계산해줘야 합니다.
보온의 열전달, 탱크 외벽이 받는 열량 이런 부분들 계산이 필요합니다.

서영은 seojh

21-10-21 14:46

대답해주신 내용이 맞는것같아요

ID 3,000 X H 3,000 Tank(35t cold insulation, 코일 및 외벽재질은 SUS304, operating 15.6m3)라고 할때
1" Coil 길이가 Min 63.6m로 도면에 나와있는데 어떻게 계산된 값일까요...

혹시 말씀하신 부분 계산식이나 자료, 간이로 계산하는 방법이 있다면 가르침주시면 감사합니다..

구글링 해보고 해도 잘 안나와서 몇일째 고민 중이에요..

스테파노 Stefano

21-10-21 17:34

Cooling Water지만 가열용으로 사용되면 공급온도, 배출온도의 평균값으로 Coil In & Out 온도로부터 Coil 내부온도(Th) 로 가정하고, 유지되고 있는 Tank의 평균온도(Tc)도 가정하고 미세한 대류정도의 효과밖에 없는 Coil 외부상황과 Coil 내부의 흐름 정도에서의 총괄열전달계수(U)를 가정하고 Tank벽의 열손실 증발에 의한 열손실 및 탱크 바닥을 통한 열손실을 모두 합한 총열손실(L)이라고 하면... 정상상태에서의 열수지는

Heat In - Heat Out = Heat Accumulation = 0 .......(0)

Heat In = Heat Out = Cp*m*Δt + U * A * ΔT = L .......(2)

따라서 A = (Cp*m*Δt - L )/(U*ΔT )........................(3)

L=Loss = (Tank Surface Area * 5 kcal/m2/(Ta - Tc))로 임의 가정, Ta=겨울철 대기온도 (가정값);
Δt=ti-to, U=250 kcal/h-m^2-℃로 임의 가정 (보다 구체적 값을 찾고자 하면 교반하지 않는 정지된 Tank에서 열전달계수를 찾아보세요), ΔT= (Th-Tc)