게시판 > 질답게시판 > 열교환기 Cooling Water 유속 관련 문의

소금쟁이 hotchkiss

17-10-11 17:06

tube side service인 경우 해당 유체의 erosion velocity 이하, fouling이 심해지는 최저유속 이상이면 됩니다.
말씀하신대로 유속이 증가하면 overall U 값 또한 증가해 열교환에 필요한 열전달면적이 작아지므로
열교환기의 tube side pressure drop이 allowable pressure drop에 근접하도록
유속을 높이는게 실질적이고 경제적인 열교환기 설계방법입니다.

배경환 grape808

17-10-12 08:39

답변 감사 드립니다.

스테파노 Stefano

17-10-11 18:14

(1) 열교환기 Tube내 냉각수의 유속은 재질에 따라 Erosion/Corrosion 방지를 위한 최대 유속이 대략 정해져 있습니다. 또한 너무 유량이 낮으면 Fouling 현상이 두드러 질 뿐만 아니라 열전달계수도 크게 떨어지기 때문에 좋지 않습니다. Data 출처마다 약각씩 차이가 있지만 대체로 다음과 같습니다.

*최대(권장) 권장유속 *Maximum Cooling Water Velocity(Recommended Velocity) for Heat Exchangers
Carbon Steel 2.7 m/s (0.5~2.5 m/s)
Stainless Steel 3.3 m/s (0.6~3.0 m/s)
Titanium 4.3 m/s (0.8~4.3 m/s)

참고: http://www.deppmann.com/blog/monday-morning-minutes/maximum-minimum-velocity-heat-exchangers-part-1/

(2) Carbon Steel 냉각수관이라면 유속이 너무 크면 차압이 크게 증가해서 제한되는 경우가 많고 너무 낮으면 전열계수가 크게 떨어져 대략 0.6~2.1 m/s (2~7 ft/s) 정도 범위에서 설계하면 무리가 없습니다.

배경환 grape808

17-10-12 08:45

답변 감사 합니다.

최대 권장 유속은 선배님꺼서 걸어주신 링크를 통해 확인을 했습니다.
관련하여 각 재질 별 Tube Velocity 에 대한 자료는 Google를 통해 검색하여도 찾지를 못해 Data 출처를 문의 드립니다.

감사합니다.

스테파노 Stefano

17-10-12 19:03

1) 필자의 경험으로는 문헌에서 제시하는 최대값으로 제한되는 것보다는 주로 허용압력차로 제한되는 경우가 많아습니다. 참고하시고.. 열교환기 핸드북 등에서 찾아볼 수 있습니다. 일반 Pipe에서는 관경이 늘어나면 관벽에서 멀어져 허용유속도 늘어나게되므로 열교환기 Tube와는 구별해야 합니다.

2) CW 온도가 높아지면 허용 유속이 함께 낮아집니다. ASME 등에서 출처가 있었던 것으로 봅니다ㅏ. 한번 찾아보도록 하세요.

3) 원천을 잘 몰라도 이곳에서도 언급된 자료를 찾아볼 수 있는 것 같습니다.
https://www.slideshare.net/GerardBHawkins/shell-and-tube-heat-exchangers-using-cooling-water

http://www.lytron.com/Tools-and-Technical-Reference/Application-Notes/Erosion-Corrosion-in-Cooling-Systems