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판형 열교환기의 특징과 적용
Characteristics and Applications of Plate Type Heat Exchanger 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.33 no.6, 2009년, pp.801 - 811  

박재홍 ((주)엘에치이 기술연구소)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 판형 열교환기는 열교환기를 필요로 하는 거의 모든 산업분야에 걸쳐 광범위하게 응용되고 있지만 본 고에서는 그 적용처를 선박용과 발전 설비에 맞추고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전열판의 주름 역할은? 판형 열교환기의 구조는 그림 2와 같이 비교적 단순한데 그림 3과 같은 전열판(heat transfer plate)을 그림 4의 순서대로 배열하여 적층한 형상으로 각각의 전열판과 전열판 사이에는 유로가 형성되고, 이 유로를 통해 가열유체와 피가열유체가 서로 교대로 흐른다. 일반적인 전열판은 주름진 판으로서 전열면적을 증대시키고, 판의 강도를 증가시켜 압력차가 발생할 때 전열판의 간격을 유지시키는 역할을 하도록 성형되어 있다. 전열판이 오늘과 같은 형상을 갖추게 된 것은 1950년대 후반 헤링본 형태(herringbone pattern)의 판이 도입되면서부터인데 판의 무늬 방향을 서로 엇갈리게 번갈아 배치함으로써 전열판의 강도를 대폭 향상시키고 판 전체에 걸쳐서 금속과 금속이 직접 접촉할 수 있도록 하여 비교적 얇은 두께로 사용 압력의 한계를 10 MPa까지 증가시킬 수 있었으며, 열전달 성능도 크게 향상시켜 종래의 쉘-튜브형 열교환기(shell & tube type heat exchanger)보다 훨씬 더 높은 열전달 효율을 달성하도록 하였다.
전열판은 무엇으로 나뉘는가? 전열판이 오늘과 같은 형상을 갖추게 된 것은 1950년대 후반 헤링본 형태(herringbone pattern)의 판이 도입되면서부터인데 판의 무늬 방향을 서로 엇갈리게 번갈아 배치함으로써 전열판의 강도를 대폭 향상시키고 판 전체에 걸쳐서 금속과 금속이 직접 접촉할 수 있도록 하여 비교적 얇은 두께로 사용 압력의 한계를 10 MPa까지 증가시킬 수 있었으며, 열전달 성능도 크게 향상시켜 종래의 쉘-튜브형 열교환기(shell & tube type heat exchanger)보다 훨씬 더 높은 열전달 효율을 달성하도록 하였다. 전열판은 판의 성형모양에 돌기상판(embossed plate), 파형판(ribbed plate), 헤링본판(herringbone plate)으로 나누어진다.
선방용 판형 열교환기의 역할은? 선박용의 경우 그림 9와 같이 선박의 메인 엔진(main engine), 제네레이터 엔진(generator engine) 그리고 메인 에어 컴프레샤(main air comp.)의 윤활유를 냉각시켜 주는 역할을 한다. 일반적으로 윤활유는 청수(fresh water)와 열교환을 하여 냉각되고, 윤활유로부터 열을 받아 가열된 청수는 센트럴 쿨러(central cooler)에서 바닷물(sea water)과 열교환하여 냉각된다.
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참고문헌 (9)

  1. Jackson, B. W. and Troupe, R. A., 1966, 'Plate Heat Exchanger Design by $\epsilon$ -NTU Method', Chemical Engineering Progress Symposium Series, No. 64, Vol. 623, pp. 185-190 

  2. Smith, V. C. and Troupe, R. A., 1965, "Pressure Drop Studies in a Plate Heat Exchanger", A.I.Ch.E. Journal, Vol. 11, No. 3, pp. 487-491 

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  3. Marriott, J., 1971, 'Where and How to Use Plate Heat Exchangers', Chemical Engineering, Vol. 78, No. 8, pp. 127-134 

  4. Edwards, M. F., 1974, 'Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics of a Plate Heat Exchanger Using Newtonian and Non-Newtonian Liquids', The Chemical Engineer, Vol. 259, No. 1, pp. 286-288 

  5. Cooper, A., 1974, 'Recover More Heat With Plate Heat Exchangers', The Chemical Engineer, Vol, 259, No. 1, pp. 280-285 

  6. Raju, K. S. N. and Bansal, J. C., 1982, 'Design of Plate Heat Exchanger', pp. 913-914 

  7. Edwards, M. F., 1982, 'Heat Transfer in Plate Heat Exchangers at Low Reynolds Numbers', pp. 933-947 

  8. Focke, W. W., Zachariades, J. and Oliver, I., 1985, 'The Effect of the Corrugation Inclination Angle on the Thermohydraulic Performance of Plate Heat Exchangers', Int. J. Heat Mass Transfer, Vol. 28, No. 8, pp. 1469-1479 

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  9. Focke, W. W., 1986, 'Selecting Optimum Plate Heat Exchanger Surface Patterns', Journal of Heat Transfer February 1986, Vol. 108, pp. 153-160 

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