스테파노 Stefano   16-07-11 11:47 (1) 우선 반응조건 변경으로 승온온도가 2배로 상승한다면 그 이유가 궁금합니다.  반응속도를 2배로 늘였다든가,  투입량을 2배로 늘였다는 것일터인데 그 이유를 먼저 점검해 보세요. (2) <현재 열교환기(냉각수 사용)가 냉각할 수 있는 최대온도는 얼마인지?>,  <Coolant를 저온의 Brine으로 교체 시 냉각할 수 있는 최대온도는..>에서 각각의 최대온도라는 뜻이 구체적으로 무엇을 의미하는 것인지, 온도라면 "최고온도"라고 해야할 것이고 열교환기에서 "최고온도"가 어떤 물체 혹은 유체의 최고온도를 언급하고 있는지?  먼저 질문을 보충하여 주세요. (1) 우선 반응조건 변경으로 승온온도가 2배로 상승한다면 그 이유가 궁금합니다. 반응속도를 2배로 늘였다든가, 투입량을 2배로 늘였다는 것일터인데 그 이유를 먼저 점검해 보세요. (2) <현재 열교환기(냉각수 사용)가 냉각할 수 있는 최대온도는 얼마인지?>, <Coolant를 저온의 Brine으로 교체 시 냉각할 수 있는 최대온도는..>에서 각각의 최대온도라는 뜻이 구체적으로 무엇을 의미하는 것인지, 온도라면 "최고온도"라고 해야할 것이고 열교환기에서 "최고온도"가 어떤 물체 혹은 유체의 최고온도를 언급하고 있는지? 먼저 질문을 보충하여 주세요.

KimTaeHoon hoowoon   16-07-11 14:14 답변과 관심에 진심으로 감사드립니다. 질문에 보충설명 드립니다. (1)Cooler는 연속중합 시스템 내에서 중합 반응열을 제어하는 역할을 합니다. 온도가 2배 상승하는 이유는, 원료 변경 및 배합비율을 변경하여 새로운 물성을 가진 제품을 생산할 예정이며 이 변경된 조건에서의 반응열이 기존조건 대비 2배가 상승하게 됨을 실험적으로 확인한 상태입니다. 원료 투입량은 동일합니다. (2)"온도"의 의미는, 중합유분(공정유체)가 Cooler를 통과시 냉각되는 예상온도 입니다. 즉, 현재 사용중인 Cooler를 변경 반응조건에서 Coolant(냉각수 및 Brine)를 변경함에 따라 중합유분(공정유체)를 냉각시킬 수 있는 능력을 예상해 보고자 하는 목적입니다. 정리하면, 최초 설계는 냉각수를 사용하여 (기존) 중합유를 냉각 하도록 제작 되었으나 운전(반응)조건 변경 시 냉각수를 사용한 이 열교환기의 냉각능력이 충분할지, 만약 냉각능력이 부족하다면 Coolant를 Brine으로 변경 한다면 커버가 될지 검토하는 목적입니다. 답변과 관심에 진심으로 감사드립니다. 질문에 보충설명 드립니다. (1)Cooler는 연속중합 시스템 내에서 중합 반응열을 제어하는 역할을 합니다. 온도가 2배 상승하는 이유는, 원료 변경 및 배합비율을 변경하여 새로운 물성을 가진 제품을 생산할 예정이며 이 변경된 조건에서의 반응열이 기존조건 대비 2배가 상승하게 됨을 실험적으로 확인한 상태입니다. 원료 투입량은 동일합니다. (2)"온도"의 의미는, 중합유분(공정유체)가 Cooler를 통과시 냉각되는 예상온도 입니다. 즉, 현재 사용중인 Cooler를 변경 반응조건에서 Coolant(냉각수 및 Brine)를 변경함에 따라 중합유분(공정유체)를 냉각시킬 수 있는 능력을 예상해 보고자 하는 목적입니다. 정리하면, 최초 설계는 냉각수를 사용하여 (기존) 중합유를 냉각 하도록 제작 되었으나 운전(반응)조건 변경 시 냉각수를 사용한 이 열교환기의 냉각능력이 충분할지, 만약 냉각능력이 부족하다면 Coolant를 Brine으로 변경 한다면 커버가 될지 검토하는 목적입니다.

스테파노 Stefano   16-07-11 15:58 (1) 열교환기의 사용 제한온도는 주로 아래의 네가지 정도의 사유로 인하여 운전이 제한됩니다.  ①열교환기 재료의 기계적 취약성에 따른 허용최고온도  ②공정물질 접촉시 열교환기 재료의 부식에 기인하는 (고온측, 저온측 유체별) 허용최고온도 ③고온측 유체의 응고, Fouling등에 따른 문제로 제한되는 운전허용 온도 ④저온측 유체의 열분해, 변질, Fouling 현상에 따른 제한온도 이중 ①은 주로 기술표준(Code나 Standard)로 주어져 있어서 이를 따르면 되고 ②는 재료의 부식성자료를 바탕으로 재료선정 혹은 사용온도 결정에 이용하는 정보이고  ③과 ④의 경우 고온측 혹은 저온측 유체의 변질이나 응고, 부식등이 단독 혹은 복합적으로 작용하기 때문에 경험적 데이터를 바탕으로 정하는 운전 온도가 됩니다. (2) 위의 (1)에 의한 제한은 없다고 보고 열교환기의 성능만 점검해 본다면  현재 제작되어 있는 열교환기의 데이터를 이용하여 열교환기 Thermal Rating 으로 추정할 수 있습니다.  질문의 경우 유량은 거의 동일하고 고온 측 출구 온도와 저온측 출구온도만 달라지나 열교환계수는 동일하다고 보고 계산 보면 간단히 예측해 볼 수 있습니다. Q = M Cp1 (T1-T2)  = m Cp2 (t2-t1) ................(1)  M, m= 고온, 저온측 유량 T,t:=고온,저온측 온도, 1=입구, 2=출구 Q= U* A * LMTD........................................(2)  U=(총괄)열전달계수 LMTD = (ΔT-Δt)/ ln (ΔT/Δt)...........................(3) ΔT=T1-T2,  Δt =t2-t1.................................(4) (3) 계산 방법 a) 기존의 조건으로 먼저 계산해보고 U값이 얼마인지 계산해 보고 U = Q/(A*LMTD) = ( M Cp ΔT)/LMTD  = (m cp  Δt)/LMTD  ............(5) 이전 운전데이터 이용 U계산 b) 변경된 온도 T1으로부터 t2계산 (잠정적으로 처음에는 T2는 불변하다고 보고 반복계산 시에는 T2값 재가정 함, t1은 동일하다고 가정)  M Cp1 (T1-T2) = m Cp2 (t2-t1)  ---->  t2= (M Cp1 (T1-T2))/(m Cp2) + t1 ....(6) c) T1,T2, t1, t2로부터 LMTD 계산 앞선 (3), (4)식 이용해서 LMTD 얻음    d) 열량과 전열량이 같은지 점검 Q= M Cp (T1-T2) = U A LMTD ...........(7) e) 만일 같지 않으면 (잠정해둔 허용치를 초과하면) b)로 돌아가되 T2를 변경해서 반복계산하고 어느정도 허용범위에 들어가면  f)로 진행 f) T1, T2, t1, t2를 찾아낸 값으로 결론짓는다  위의 설명대로 계산해서 결과를 올려놓아 주세요. (1) 열교환기의 사용 제한온도는 주로 아래의 네가지 정도의 사유로 인하여 운전이 제한됩니다. ①열교환기 재료의 기계적 취약성에 따른 허용최고온도 ②공정물질 접촉시 열교환기 재료의 부식에 기인하는 (고온측, 저온측 유체별) 허용최고온도 ③고온측 유체의 응고, Fouling등에 따른 문제로 제한되는 운전허용 온도 ④저온측 유체의 열분해, 변질, Fouling 현상에 따른 제한온도 이중 ①은 주로 기술표준(Code나 Standard)로 주어져 있어서 이를 따르면 되고 ②는 재료의 부식성자료를 바탕으로 재료선정 혹은 사용온도 결정에 이용하는 정보이고 ③과 ④의 경우 고온측 혹은 저온측 유체의 변질이나 응고, 부식등이 단독 혹은 복합적으로 작용하기 때문에 경험적 데이터를 바탕으로 정하는 운전 온도가 됩니다. (2) 위의 (1)에 의한 제한은 없다고 보고 열교환기의 성능만 점검해 본다면 현재 제작되어 있는 열교환기의 데이터를 이용하여 열교환기 Thermal Rating 으로 추정할 수 있습니다. 질문의 경우 유량은 거의 동일하고 고온 측 출구 온도와 저온측 출구온도만 달라지나 열교환계수는 동일하다고 보고 계산 보면 간단히 예측해 볼 수 있습니다. Q = M Cp1 (T1-T2) = m Cp2 (t2-t1) ................(1) M, m= 고온, 저온측 유량 T,t:=고온,저온측 온도, 1=입구, 2=출구 Q= U* A * LMTD........................................(2) U=(총괄)열전달계수 LMTD = (ΔT-Δt)/ ln (ΔT/Δt)...........................(3) ΔT=T1-T2, Δt =t2-t1.................................(4) (3) 계산 방법 a) 기존의 조건으로 먼저 계산해보고 U값이 얼마인지 계산해 보고 U = Q/(A*LMTD) = ( M Cp ΔT)/LMTD = (m cp Δt)/LMTD ............(5) 이전 운전데이터 이용 U계산 b) 변경된 온도 T1으로부터 t2계산 (잠정적으로 처음에는 T2는 불변하다고 보고 반복계산 시에는 T2값 재가정 함, t1은 동일하다고 가정) M Cp1 (T1-T2) = m Cp2 (t2-t1) ----> t2= (M Cp1 (T1-T2))/(m Cp2) + t1 ....(6) c) T1,T2, t1, t2로부터 LMTD 계산 앞선 (3), (4)식 이용해서 LMTD 얻음 d) 열량과 전열량이 같은지 점검 Q= M Cp (T1-T2) = U A LMTD ...........(7) e) 만일 같지 않으면 (잠정해둔 허용치를 초과하면) b)로 돌아가되 T2를 변경해서 반복계산하고 어느정도 허용범위에 들어가면 f)로 진행 f) T1, T2, t1, t2를 찾아낸 값으로 결론짓는다 위의 설명대로 계산해서 결과를 올려놓아 주세요.

KimTaeHoon hoowoon   16-07-12 11:57 감사합니다~  말씀하신 방법으로 계산해보고 그 결과 올려 놓겠습니다. 감사합니다~ 말씀하신 방법으로 계산해보고 그 결과 올려 놓겠습니다.