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용접식 판형열교환기에서 작동유체의 유량과 온도변화에 따른 성능특성 고찰
Investigation of Performance Characteristics in a Welded Plate Heat Exchanger according to Mass flow rate and Temperature 원문보기

한국지열에너지학회논문집 = Transactions of the Korea Society of Geothermal Energy Engineers, v.14 no.4, 2018년, pp.20 - 26  

함정균 (조선대학교 대학원) ,  김민준 (한국냉동공조인증센터) ,  안성국 (삼일산업) ,  조홍현 (조선대학교 기계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the performance characteristics of a welded plate heat exchanger was investigated experimentally. Performance tests were carried out according to the flow rate and inlet temperature of working fluid. As a result, the heat transfer capacity increased by 335.5 kW with an increasing the ...

주제어

#용접식 판형열교환기   #열전달 용량   #총괄열전달계수   #압력강하  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 전열판을 적층하여 제작되는 판형열교환기는 얇은 전열판에 의해 채널이 형성되기 때문에 유체의 유입속도, 유입각도 및 유입비에 따라 영향을 받는다. 이에 본 연구에서는 용접식 판형열교환기의 성능 특성에 대해 실험적으로 조사를 연구를 수행하였으며 열 분야 산업계에 적용할 수 있는 용접식 판형열교환기 개발을 위한 참고 자료로 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Shell and Tube 열교환기가 널리 사용되는 이유는 무엇인가? 열교환기는 폐열회수, 냉각, 가열, 응축 등의 열교환을 목적으로 발전소, 석유화학산업, 선박, 건물 냉동조 등에 널리 사용되고 있다. 그 중 Shell and Tube 열교환기는 단순한 구조와 높은 사용압력, 낮은 압력강하를 가져 산업 전반에 사용되고 있다. 하지만 상대적으로 작은 전열면적을 갖기 때문에 부피가 크고, 낮은 열전달 계수와 성능을 가지는 등 단점이 있다.
판형열교환기의 종류는 무엇이 있는가? 판형열교환기는 주름진 주기적 형태을 갖는 전열판을 적층시킨 열교환기로 적층방법에 따른 가스켓, 브레이링, 용접형 판형열교환기로 구분된다. 그 중 용접형 판형열교환기는 가스켓 및 브레이징 판형열교환기에 비해 높은 사용압력을 가지며 사용온도 및 작동유체의 부식성에 대해 보다 자유롭기 때문에 Shell&Tube 열교환기의 대안으로 평가받고 있다[1].
판형열교환기의 성능이 유체의 채널별 유입성에 영향을 받는 이유는 무엇인가? 또한 일반적으로 판형열교환기의 성능은 전열판의 기하학적 형상과 유체의 열용량에 의해 결정되지만 그 외 유체의 채널별 유입성에도 영향을 받는다. 전열판을 적층하여 제작되는 판형열교환기는 얇은 전열판에 의해 채널이 형성되기 때문에 유체의 유입속도, 유입각도 및 유입비에 따라 영향을 받는다. 이에 본 연구에서는 용접식 판형열교환기의 성능 특성에 대해 실험적으로 조사를 연구를 수행하였으며 열 분야 산업계에 적용할 수 있는 용접식 판형열교환기 개발을 위한 참고 자료로 제시하고자 한다.
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참고문헌 (11)

  1. Luan, H. B., Kuang, J. P., Cao, Z., Wu, Z., Tao, W. Q., and Sunden, B., 2017, CFD analysis of two types of welded plate heat exchangers. Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, Vol. 71, No. 3, pp. 250-269. 

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  2. Khan, T. S., Khan, M. S., Chyu, M. C., and Ayub, Z. H,. 2010, Experimental investigation of single phase convective heat transfer coefficient in a corrugated plate heat exchanger for multiple plate configurations. Applied Thermal Engineering, Vol. 30, No. 8-9, pp. 1058-1065. 

    상세보기 crossref

  3. Yang, J., Jacobi, A., and Liu, W., 2017, Heat transfer correlations for single-phase flow in plate heat exchangers based on experimental data. Applied Thermal Engineering, Vol. 113, pp. 1547-1557. 

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  4. Chung, H. J., Kang, H., Kim, Y. C., Lee, K. J., Lee, D. K., Lee, W. H., and Shine, W. S., 2018, An Experimental Study on the Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics of Ethylene-Glycol Water in a Plate Heat Exchanger, Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 30, No. 8, pp. 358-365. 

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  5. Muley, A., and Manglik, R. M., 2000, Enhanced thermal-hydraulic performance optimization of chevron plate heat exchangers. International Journal of Heat Exchangers, Vol. 1, No. 1 pp. 3-18. 

    상세보기

  6. Ahn, H. J., Lee, S. H., Hur, N. K., Park, H. J., and Ryu, H. S., 2010. A numerical simulation of flow and heat transfer in a dimple-type plate heat exchanger. Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering, Vol. 22, No. 3, pp. 149-155. 

  7. Luan, Z. J., Zhang, G. M., Tian, M. C., and Fan, M. X., 2008. Flow resistance and heat transfer characteristics of a new-type plate heat exchanger. Journal of Hydrodynamics, Vol. 20, No. 4, pp. 524-529. 

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  8. Zhang, Y., Jiang, C., Yang, Z., Zhang, Y., and Bai, B., 2016. Numerical study on heat transfer enhancement in capsule type plate heat exchangers. Applied Thermal Engineering, Vol. 108, pp. 1237-1242. 

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  9. Kumar, B., and Singh, S. N., 2017, Study of pressure drop in single pass U-type plate heat exchanger. Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 87, pp. 40-49. 

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  10. Zhicheng, Y., Lijun, W., Zhaokuo, Y., and Haowen, L., 2017. Shape optimization of welded plate heat exchangers based on grey correlation theory. Applied Thermal Engineering, Vol. 123, pp. 761-769. 

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  11. ANSI/AHRI Standard 401(SI), Performance Rating of Liquid to Liquid Heat Exchanger, 2015. 

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