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스테파노 Stefano

24-05-26 22:02

(A1) <.. 배관 내 최대유량과 펌프 유량 비교하여 cw 제대로 흐를 수 있는지..>
해당유량을 배관에 흘려보냈을 때 배관길이 전체에 걸리는 차압을 계산하여 펌프 배출압력이하가 되면 관경 선정에 문제가 없지만 만일 차압이 너무 크다면 그 유량을 흘려보낼 수 업으므로 필요한 차압 이하가 될때까지 관경을 늘여주어야 합니다.

<...Q=cmLMDT...> Q = c * m * Δt 를 나타내려는 것으로 보입니다만 이는 필요한 혹은 제거해야할 열량계산에 사용하는 수식입니니다. c=비열, m=질량이고 온도차가 시간에따라 변화한다면 q= c* m * (Δt/dΘ)와 같이 시간에 따른 온도변화를 적용해야합니다. 여기서 시간에 따른 온도변화를 모르면 열량계산을 할 수 없습니다.

<.. CW에 대한 mass flow를 알수가 없어..>
냉각수 유량을 고정해 두고 저정탱크의 액체제품을 냉각수로 냉각하는 경우 제품온도에 따라 열전달량이 달라지기 때문에 탱크내 온도가 내려감에 따라 점점 온도차가 줄어들게 되어 전열량이 줄어들고 이에따라 냉각수 공급온도가 일정하다고 하더라도 출구 온도도 점점 올라가게 됩니다.

이 때의 온도계산은 (A3)항을 참조하도록 하세요.

(A2) <...제품 온도를 80도 까지 냉각하는데 시간은 어떤 형식으로 계산..>

1) <.. - Qf = c m dt = 0.9kcal/kg C X 20,000kg/hr x (100-80) C = 360,000 kcal/hr..>
이 계산은 제품을 20,000 kg/h 유량으로 흘려내보내면서 100도-->80도 냉각시 필요한 냉각속도에 해당합니다. 이 용량을 감당할 수 있는 열교환이 필요로 하고 필요한 냉각수 유량(M)을 계산해보면 Qf=Qc=(360,000 kcal/h) =M/(1kcal/kg-C)/(40-30)C 의 식으로 계산됩니다. 냉각기 연속운전에 필요한 냉각수 유량(M) = 36,000 kg/h

(A3) 냉각수 공급온도와 유량이 고정되어있고 탱크내의 온도에 따라 냉각수 온도가 달라지는 경우의 냉각소요시간계산은...
본 게시판 게시물번호 #7204의 답글에 자세히 설명되어 있으므로 이를 참고하기 바랍니다.

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(A1) <.. 배관 내 최대유량과 펌프 유량 비교하여 cw 제대로 흐를 수 있는지..>
해당유량을 배관에 흘려보냈을 때  배관길이 전체에 걸리는 차압을 계산하여 펌프 배출압력이하가 되면 관경 선정에 문제가 없지만 만일 차압이 너무 크다면 그 유량을 흘려보낼 수 업으므로 필요한 차압 이하가 될때까지 관경을 늘여주어야 합니다.

<...Q=cmLMDT...>  Q =  c * m * Δt 를 나타내려는 것으로 보입니다만   이는 필요한 혹은 제거해야할 열량계산에 사용하는 수식입니니다.      c=비열,  m=질량이고 온도차가 시간에따라 변화한다면   q= c* m * (Δt/dΘ)와 같이 시간에 따른 온도변화를 적용해야합니다.  여기서 시간에 따른 온도변화를 모르면 열량계산을 할 수 없습니다.

<.. CW에 대한 mass flow를 알수가 없어..>  
냉각수 유량을 고정해 두고 저정탱크의 액체제품을 냉각수로 냉각하는 경우 제품온도에 따라 열전달량이 달라지기 때문에 탱크내 온도가 내려감에 따라 점점 온도차가 줄어들게 되어 전열량이 줄어들고 이에따라 냉각수 공급온도가 일정하다고 하더라도 출구 온도도 점점 올라가게 됩니다.

이 때의 온도계산은 (A3)항을 참조하도록 하세요.

(A2)  <...제품 온도를 80도 까지 냉각하는데 시간은 어떤 형식으로 계산..>

1) <.. - Qf = c m dt = 0.9kcal/kg C X 20,000kg/hr x (100-80) C = 360,000 kcal/hr..>
이 계산은 제품을 20,000 kg/h 유량으로 흘려내보내면서 100도-->80도 냉각시 필요한 냉각속도에 해당합니다.   이 용량을 감당할 수 있는 열교환이 필요로 하고 필요한 냉각수 유량(M)을 계산해보면 Qf=Qc=(360,000 kcal/h) =M/(1kcal/kg-C)/(40-30)C 의 식으로 계산됩니다.  냉각기 연속운전에 필요한 냉각수 유량(M) =  36,000 kg/h

(A3)  냉각수 공급온도와 유량이 고정되어있고 탱크내의 온도에 따라 냉각수 온도가 달라지는 경우의 냉각소요시간계산은...
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01115ds5s bongbong0000

24-05-26 23:45

(A1) 현재 CW 펌프 유량 100m3/hr 감안하여, 열교환기에 흐르는 CW에 대해 배관 사이즈가 고정되므로 속도를 대략 선정하여 Q=AV로 해서 CW 유량을 역으로 계산할수는 없는지요? (차압, 배관기링 무시할 경우)

(A3) 게시물 번호 #7204가 맞는지요?

(A4) 제품량 10,000kg / 냉각수 펌프 유량 100,000kg/hr = 냉각시간 6min 으로 계산은 안되는지요?

스테파노 Stefano

24-05-29 14:22

AA1) 관을 따라 흐르는 유체의 경우 유량은 차압과 관경에 의해 결정됩니다. 따라서 관경 만으로는 알 수 없고 관길이가 고려된 차압(압력손실)을 알아야 유량을 알 수 있습니다.

AA2) 게시물 번호가 틀렸군요. 게시물 #7202를 참조하세요.

냉각수 유량과 공급온도가 정해져 있으면 용기내 내용물의 온도 변화에 따라 냉각수 출구 온도도 시간에 따라 달라집니다. 이 경우에 해당하는 온도변화에 따른 소요시간의 계산이 이 경우의 계산과 정확히 일치하는 계산방법입니다.

AA3)

- M1*Cp1*dt/dθ = m*Cp2*(T1-T2) = U*A*(LMTD).....(2) 1=탱크내 인화성유체 2 =Jacket Cooling Water, θ=시간
LMTD = (T1-t)-(T2-t)/Ln((T1-t)/(T2-t))
= m*Cp2*(T1-T2)/U*A = (T1-T2)/Ln((T1-t)/(T2-t)) ....(3) t=탱크내 온도(변수). T1은 상수, T2는 냉각수 출구온도(변수)

위의 (3)식으로부터 ==>

m*Cp2*(T1-T2)/U*A = (T1-T2)/Ln((T1-t)/(T2-t)) ==>
Ln(T1-t)/(T2-t) = U*A/m*Cp2 ==> e^(-U*A/m*Cp2) = (T2-t)/(T1-t).....(5)

이 U,A,m,Cp2 모두 상수이면 e^(-U*A/m*Cp2) 상수라서 이를 α로 대체하면 α = e^(-U*A/m*Cp2)....(6)
(T2-t)=α*(T1-t) ==> T2= (1-α)*t + α*T1 ...(4)

(4) 식중 α, T1은 상수임. 변수 T2를 t의 함수로 나타낸 식 (4)를 (2)식에 대입하여 dt와 dθ로 나타낸 미분식을 적분하여 계산하면 됩니다.

- M1*Cp1*dt/dθ = m*Cp2*(T1-T2) ==>
dθ = (- M1*Cp1)/(m*Cp2) * dt/(T1-T2) ..........(7)

여기서 A=(M1*Cp1)/(m*Cp2) ......................(8)로 두고,
(6)식의 분모에 (4)식을 대입하여 풀어쓰면 (T1-T2)= T1- {(1-α)*t + α*T1} = (1-α)*T1 - (1-α)*t = (1-α)*(T1-t) ...(9)

dθ = -A/(1-α)* dt/(T1-t) ................................(10) 이식의 A(=(7)식), α(=(6)식), T1(=냉각수 입구온도)는 모두 상수이므로 (10)식 적분은 아주 쉬워집니다 . 아래(11)의 정적분식을 이용, 초기온도 100℃~최종온도80℃)될 때까지의 시간θ를 직접 구해 보세요.

(θ= 0 ~ θ까지 적분) ∫ dθ = [-A/(1-α)]*(t=액체초기온도 100℃~최종온도80℃) ∫ dt/(T1-t) .......(11)

AA1) 관을 따라 흐르는 유체의 경우 유량은 차압과 관경에 의해 결정됩니다.   따라서 관경 만으로는 알 수 없고 관길이가 고려된 차압(압력손실)을 알아야 유량을 알 수 있습니다.

AA2) 게시물 번호가 틀렸군요. 게시물 #7202를 참조하세요.

냉각수 유량과 공급온도가 정해져 있으면 용기내 내용물의 온도 변화에 따라 냉각수 출구 온도도 시간에 따라 달라집니다.  이 경우에 해당하는 온도변화에 따른 소요시간의 계산이 이 경우의 계산과 정확히 일치하는 계산방법입니다.

AA3)

- M1*Cp1*dt/dθ = m*Cp2*(T1-T2) = U*A*(LMTD).....(2)  1=탱크내 인화성유체 2 =Jacket Cooling Water,  θ=시간
                                                                                   LMTD = (T1-t)-(T2-t)/Ln((T1-t)/(T2-t))
= m*Cp2*(T1-T2)/U*A = (T1-T2)/Ln((T1-t)/(T2-t)) ....(3)  t=탱크내 온도(변수). T1은 상수, T2는 냉각수 출구온도(변수)

위의 (3)식으로부터 ==>

m*Cp2*(T1-T2)/U*A = (T1-T2)/Ln((T1-t)/(T2-t)) ==> 
Ln(T1-t)/(T2-t) = U*A/m*Cp2 ==> e^(-U*A/m*Cp2) = (T2-t)/(T1-t).....(5)

이 U,A,m,Cp2 모두 상수이면 e^(-U*A/m*Cp2) 상수라서 이를 α로 대체하면    α = e^(-U*A/m*Cp2)....(6)
(T2-t)=α*(T1-t) ==> T2= (1-α)*t + α*T1 ...(4)

(4) 식중 α, T1은 상수임.  변수 T2를 t의 함수로 나타낸 식 (4)를 (2)식에 대입하여 dt와 dθ로 나타낸 미분식을 적분하여 계산하면 됩니다.

- M1*Cp1*dt/dθ = m*Cp2*(T1-T2) ==>   
dθ = (- M1*Cp1)/(m*Cp2) * dt/(T1-T2) ..........(7)

여기서   A=(M1*Cp1)/(m*Cp2) ......................(8)로 두고,   
(6)식의 분모에 (4)식을 대입하여 풀어쓰면 (T1-T2)= T1- {(1-α)*t + α*T1}  = (1-α)*T1 - (1-α)*t = (1-α)*(T1-t) ...(9)

dθ = -A/(1-α)* dt/(T1-t) ................................(10) 이식의 A(=(7)식), α(=(6)식), T1(=냉각수 입구온도)는 모두 상수이므로 (10)식 적분은 아주 쉬워집니다 .  아래(11)의 정적분식을 이용, 초기온도 100℃~최종온도80℃)될 때까지의 시간θ를 직접 구해 보세요.

(θ= 0 ~ θ까지 적분) ∫ dθ  = [-A/(1-α)]*(t=액체초기온도 100℃~최종온도80℃) ∫ dt/(T1-t) .......(11)