게시판 > 질답게시판 > Shell & Tube 형 열교환기를 이용해서 Steam을 생성하려고 합니다.

군터 sjk8218

09-06-03 09:05

위의 조건 자체가 가능한가요?;;
Ethylene Gas는 40 degC로 out되고 Water는 115 degC로 Feeding되면 In/out조건 자체가 잘못 된듯....
제가 조건 자체를 잘못 이해 한것인지 ;; 상식적으로 저 조건은 불가능할것이라고 판단 되어 지네요 ..
다시 한번 확인해 보여야 할듯;;

정곡 hang44

09-06-03 11:17

제가 표현을 모호하게 했네요.
230℃로 Ethylene Gas가 들어가고 40℃정도 온도를 낮춘 190℃로 Output 되는 조건입니다.

스테파노 Stefano

09-06-03 15:00

(1) 열수지
고온측의 Ethylene이 방출하는 열이 보일러급수(BFW)를 가열하고 스팀을 생산해 내는데 사용되면 됩니다. 일반적으로 발생되는 스팀의 온도는 에틸렌의 출구온도보다 높을 수는 없지만, Counter Current 열교환기 형태로 되면 에틸렌 출구온도보다 높게 할 수도 있습니다.
(e:Ethylene, w: Water)

열수지식: Ethlene의 방출열 = Water의 흡수열, Qe = Qw ..................................(1)

Ethlene의 방출열, Qe = Me * Cpe * (T1 - T2)...........................................................................................(1a)
Water의 흡수열, Qw = 물의 가열을 위한 현열 + 스팀 압력에서의 잠열 = Mw * {Cpw*(t2-t1) + Λw at t2 }.......(1b)
t2=스팀의 온도, t1=BFW 온도

(2) 열교환기의 열전달
열교환기에서의 열량 Q = Qe = Qw = U * A * (Mean LMTD)....................................(2)

Mean LMTD = {(물의 현열전달영역에서의 LMTD)*(전달열량Q1)+(물의 증발영역(잠열전달)에서의 LMTD)*(전단열량 Q2)} /(Q1 + Q2)..................................................................................................(3)

일반적으로 Q1<< Q2 이라면 물의 현열은 무시할 수도 있습니다. 각 LMTD는 다음 수식으로 계산합니다.

LMTD = (Δt2 - Δt1)/ln(Δt2/Δt1)............................................................................(4)

(3) Steam의 온도 결정
스팀의 온도는 Hot Fluid의 온도보다 낮지만 그 온도차가 크면 이용열이 줄어들고, 온도차가 작으면 이용열은 늘어나지만 열교환기의 전열면적이 늘어나게 됩니다.

위의 (1)~(3)의 관계식을 이용하여 Steam의 온도를 가정하고 그에 따른 스팀 발샐량 Mw를 구해서 답글을 올려주세요.

(4) 스팀보일러의 총괄열전달계수
보일러에서의 총괄열전달계수 계산은 어려운 계산입니다. 대신, Steam Side의 열전달계수는 2000~3000 kcal/h-m2-℃로 가정하고 Gas Side의 열전달계수와 Fouling Factor, Metal의 열저항 등으로부터 계산해 보세요.

열수지식:  Ethlene의 방출열 =  Water의 흡수열,   Qe = Qw ..................................(1)

Ethlene의 방출열, Qe = Me * Cpe * (T1 - T2)...........................................................................................(1a)
Water의 흡수열,   Qw = 물의 가열을 위한 현열 + 스팀 압력에서의 잠열 = Mw * {Cpw*(t2-t1) + Λw at t2 }.......(1b) 
t2=스팀의 온도, t1=BFW 온도

(2) 열교환기의 열전달
열교환기에서의 열량 Q = Qe = Qw = U * A * (Mean LMTD)....................................(2)

Mean LMTD = {(물의 현열전달영역에서의 LMTD)*(전달열량Q1)+(물의 증발영역(잠열전달)에서의 LMTD)*(전단열량 Q2)} /(Q1 + Q2)..................................................................................................(3)

일반적으로 Q1<< Q2 이라면 물의 현열은 무시할 수도 있습니다. 각 LMTD는 다음 수식으로 계산합니다.

LMTD = (Δt2 - Δt1)/ln(Δt2/Δt1)............................................................................(4)

(3) Steam의 온도 결정
스팀의 온도는 Hot Fluid의 온도보다 낮지만 그 온도차가 크면 이용열이 줄어들고, 온도차가 작으면 이용열은 늘어나지만 열교환기의 전열면적이 늘어나게 됩니다.

위의 (1)~(3)의 관계식을 이용하여 Steam의 온도를 가정하고 그에 따른 스팀 발샐량 Mw를 구해서 답글을 올려주세요.

(4) 스팀보일러의 총괄열전달계수
보일러에서의 총괄열전달계수 계산은 어려운 계산입니다.  대신, Steam Side의 열전달계수는 2000~3000 kcal/h-m2-℃로 가정하고 Gas Side의 열전달계수와 Fouling Factor, Metal의 열저항 등으로부터 계산해 보세요.