냉동공학 - 코일과 열교환기, 코일 단수, 열수, 전면적, 정면면적, 전열면적

냉동공학 - 코일과 열교환기, 코일 단수, 열수, 전면적, 정면면적, 전열면적

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냉동공학 - 코일의 대향류, 평행류, 산술평균온도차, 대수평균온도차

 

코일은 보통 이렇게 공기를 냉각시킵니다.

 

 

얘는 평행류입니다. 같은방향으로 진행합니다.

대향류는 공기와 물의 방향이 반대입니다.

 

 

 

코일의 단수와 열수

 

코일은 보통 냉각수로 주변 공기의 열을 뺏어줍니다.

(가열코일은 반대로 주변 공기의 열을 흡수합니다.)

 

 

 

 

그런데 이렇게 냉각시켜주면 너무 효율이 낮기 때문에

접하는 면적을 늘려줘야 합니다.

 

1. 단 수

 

 

옆면에 코일을 달아줘서 접하는 면적을 늘려줍니다.

옆으로 뻗어있는 코일의 개수가 s 단수, 본수입니다.

제가 그린 그림에서는 단 수는 4개(4단, 4본)입니다.

 

 

2. 열 수

 

 

옆으로 뻗은 코일을 뒤로도 늘려줍니다.

꺾이는 코일 개수가 N 열 수 입니다.

제가 그린 그림에서는 열 수는 3개입니다.

 

 

 

 

 

전체적으로 그리면 이렇게 됩니다.

그림이 보기 어려운데,

 

https://korean.alibaba.com/product-detail/titanium-water-cooling-coils-60228505386.html

 

이런느낌입니다.

코일을 꼬아서 접촉면적을 늘려 냉각효율을 높여줍니다.

 

 

 

 

코일의 면적

 

코일의 면적에는 전열면적, 전면적(정면면적), 전외표면적이 있습니다.

 

 

1. 전열면적

 

 

전열면적은 열을 전달하는 전체 면적입니다.

열전달에서 열을 전달하는 전체 열량은 모든 구간에서 동일하다는 걸 배웁니다.

 

 

이 식에 있는 A가 전열면적이며, 코일을 지나는 모든 코일의 전열면적이 됩니다.

 

 

2. 전면적 (정면면적, 전면면적)

 

 

코일을 정면에서 봤을 때의 면적입니다.

가로를 b, 세로를a로 놓고 곱한 면적입니다.

이때 코일의 피치 개념이 나옵니다.

 

 

세로 a는 피치x단수입니다.

 

 

3. 전외표면적

 

정확히 말하면 전면적 1m^2 당 외표면적입니다.

 

 

전면에서 1m^2 부분을 잘라서 나오는 가로 코일의 외표면적을 뜻합니다.

 

 

4. 열 수

보통 문제에서는 코일의 여러 면적들을 구할 수 있는 조건들을 알려주고

열 수 를 구하라고 합니다.