Stefano Stefano   39-08-02 00:00 증류탑의 하부에 설치하여 탑하부에 있는 액체를 가열하여 저비점물질이 증발되고 탑상부로 유출되도록 하는 열교환기를 Reboiler라고 합니다. 이 Reboiler의 형태는 여러가지가 있는데 그 중의 하나가 Thermosyphon 형태입니다. Reboiler 형태 -수평식 Kettle형 -수직식 Thermosyphon형 -강제순환형 (일반열교환기+순환펌프) Thermosyphon Reboiler는 액을 가열할때 기포도 생기고 밀도도 가벼워져서 액이 상부로 상승함으로써 액이 순환되는 원리를 이용하는 자연순환형 열교환기를 말합니다. 액이 열교환기 튜브를 통과할때 걸리는 압력은 밀도차이에 의해 생기는 부력과 일치되도록 순환유량이 자동으로 정해집니다.  대개 점도가 크지 않은 물질에 사용됩니다.  Kettle형은 가열코일이 들어있는 곳에 액을 담아두고 가열하는 방식이고 제작과 설치가 간단하지만 열교환 계수가 다른 두개의 형태보다 떨어집니다. 강제순환형은 가열해도 액의 순환이 잘되지 않거나 물질이 열에 약하여 변질되어 가열기 표면에 누적(이를 fouling이라고 합니다.)되기 쉬운 경우 가급적 고온에 노출되는 시간을 줄여주고 열전달 계수를 늘여주기 위하여 순환펌프를 사용하여 강제로 순환해 주는 형태를 말합니다.    자세한 내용은 참고서적을 찾아 알아 보시고 의문점이 있으면 추가질문해 주세요. 증류탑의 하부에 설치하여 탑하부에 있는 액체를 가열하여 저비점물질이 증발되고 탑상부로 유출되도록 하는 열교환기를 Reboiler라고 합니다. 이 Reboiler의 형태는 여러가지가 있는데 그 중의 하나가 Thermosyphon 형태입니다. Reboiler 형태 -수평식 Kettle형 -수직식 Thermosyphon형 -강제순환형 (일반열교환기+순환펌프) Thermosyphon Reboiler는 액을 가열할때 기포도 생기고 밀도도 가벼워져서 액이 상부로 상승함으로써 액이 순환되는 원리를 이용하는 자연순환형 열교환기를 말합니다. 액이 열교환기 튜브를 통과할때 걸리는 압력은 밀도차이에 의해 생기는 부력과 일치되도록 순환유량이 자동으로 정해집니다. 대개 점도가 크지 않은 물질에 사용됩니다. Kettle형은 가열코일이 들어있는 곳에 액을 담아두고 가열하는 방식이고 제작과 설치가 간단하지만 열교환 계수가 다른 두개의 형태보다 떨어집니다. 강제순환형은 가열해도 액의 순환이 잘되지 않거나 물질이 열에 약하여 변질되어 가열기 표면에 누적(이를 fouling이라고 합니다.)되기 쉬운 경우 가급적 고온에 노출되는 시간을 줄여주고 열전달 계수를 늘여주기 위하여 순환펌프를 사용하여 강제로 순환해 주는 형태를 말합니다. 자세한 내용은 참고서적을 찾아 알아 보시고 의문점이 있으면 추가질문해 주세요.

강명수 강명수   39-08-02 00:00 자세한 설명에 감사드립니다. thermosyphon reboiler를 HTRI 프로그램을 통해 돌려보면.. static head가 driving force가 되어 자연 순환된다고 하던데.. (순환되는 비율은 Liquid가 70%, Vapor가 30%정도...) [밀도차이에 의해 생기는 부력과 일치되도록 순환유량이 자동으로 정해진다는....]이 말은 잘 이해가 되지 않네요.. 자세한 설명에 감사드립니다. thermosyphon reboiler를 HTRI 프로그램을 통해 돌려보면.. static head가 driving force가 되어 자연 순환된다고 하던데.. (순환되는 비율은 Liquid가 70%, Vapor가 30%정도...) [밀도차이에 의해 생기는 부력과 일치되도록 순환유량이 자동으로 정해진다는....]이 말은 잘 이해가 되지 않네요..

Stefano Stefano   39-08-02 00:00 (1) Reboiler Tube내에서는 액이 끓어오르게 되는데 액체와 증기가 섞여 있기때문에 밀도가 낮아지게 됩니다.  따라서 Column 내부의 액의 높이에 밀도를 곱한것과는 차이가 있게됩니다. 이로인해서 액의 압력차가 나게 되어있습니다. 액의 밀도 차이에 의한 압력차이 =(ρ1-ρ2)h........(1) 한편 Reboiler의 Tube내는 액체와 증기가 섞여서 혼합상(Mixed Phase) 상채로 순환하게 되는데 이때 유체가 흐르려면 압력차이 필요합니다. 혼합상이 흐를 때 생기는 압력차이=△P............(2) 위 두개의 수식으로 나타낸 값이 서로 같다는 의미입니다. (2) Reboiler설계계산은 Liquid와 Vapor가 섞여흐를 때의 유량을 가정하고 이 유량에 해당하는 혼합상이 흘러갈때 생기는 압력차이를 계산하여 위에서 설명한 압력차이를 유지하기 위한 액면의 높이의 계산과  가정한 증기의 발생량이 되도록 하는 열전달해석을 하는 것을 포함합니다. (3) 증기30%, 액70%의 경우는 증기의 함량이 아주 큰 편에 속합니다. 대개의 경우 20%를 넘지 않을 것입니다.  (1) Reboiler Tube내에서는 액이 끓어오르게 되는데 액체와 증기가 섞여 있기때문에 밀도가 낮아지게 됩니다. 따라서 Column 내부의 액의 높이에 밀도를 곱한것과는 차이가 있게됩니다. 이로인해서 액의 압력차가 나게 되어있습니다. 액의 밀도 차이에 의한 압력차이 =(ρ1-ρ2)h........(1) 한편 Reboiler의 Tube내는 액체와 증기가 섞여서 혼합상(Mixed Phase) 상채로 순환하게 되는데 이때 유체가 흐르려면 압력차이 필요합니다. 혼합상이 흐를 때 생기는 압력차이=△P............(2) 위 두개의 수식으로 나타낸 값이 서로 같다는 의미입니다. (2) Reboiler설계계산은 Liquid와 Vapor가 섞여흐를 때의 유량을 가정하고 이 유량에 해당하는 혼합상이 흘러갈때 생기는 압력차이를 계산하여 위에서 설명한 압력차이를 유지하기 위한 액면의 높이의 계산과 가정한 증기의 발생량이 되도록 하는 열전달해석을 하는 것을 포함합니다. (3) 증기30%, 액70%의 경우는 증기의 함량이 아주 큰 편에 속합니다. 대개의 경우 20%를 넘지 않을 것입니다.