냉각 코일 선정
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저희 회사의 신규 프로젝트에서 산침출 반응기의 온도가 너무 높은 문제가 있습니다. 공정상으로는 30분 이내에 90도였던 슬러리의 온도를 75도 정도로 낮춰야 합니다. 반응기 내의 슬러리 부피는 25입방미터입니다. 경영진은 티타늄 재질의 코일을 사용하여 냉각시키기로 결정했으며, 냉각수는 시스템 내의 냉각탑에서 나오는 물을 사용합니다. 냉각수의 유입 온도는 42도이고, 유출 온도는 37도입니다. 여러분, 코일의 선정 방법과 계산 방법은 무엇인가요? 그리고 해당 냉각수의 유량은 얼마가 되어야 할까요?
열전달 면적을 계산하려면 파이프를 선택하기만 하면 됩니다
열전달의 두 가지 기본 방정식을 이용하여, 먼저 열전달량, 즉 액체가 냉각되는 데 필요한 열량을 계산합니다. Q = c·m·△t입니다. 비열은 물의 비열을 사용하는 것이 좋은데, 물의 비열이 가장 높기 때문입니다. m은 질량 유량이며, △t는 90-75℃입니다. 계산된 열전달량에서 여유분을 빼고, Q = K·A·△tm 공식을 이용하여 필요한 열전달 면적 A를 구합니다. K값은 코일형 열교환기의 K값 범위 내에서 작은 값으로 선택합니다. △tm은 로그 평균 온도차이이며, 실제로는 역류 상태이므로 순류로 간주해도 됩니다. 그렇게 하면 여유분이 충분히 확보됩니다. A를 구한 후에는 선택된 티타늄 파이프의 직경을 이용하여 필요한 파이프 길이를 계산할 수 있습니다. 그 다음에는 반응기의 사양에 따라 파이프를 몇 바퀴 감아야 하는지, 어떻게 감아야 하는지를 결정합니다.