초록
본 논문은 심층수용 열교환기 재질로 티타늄, 알루미늄, 스테인리스, 구리와 알루미늄을 코팅하여 재질의 특성 및 부식이 미치는 영향을 조사하기 위하여 이중관 열교환 실험장치를 활용하였다. 열교환기 재질은 티타늄, 스테인레스, 구리, 알루미늄, 카본 코팅된 알루미늄 등 6종이 비부식관과 부식관에 대하여 해석과 실험이 수행되었다. 해석은 EES 프로그램을 사용하였다. 부식의 영향을 살펴보기 위하여 부식 제조장치를 제작하고, 3.5%의 염수를 $70^{\circ}C$의 온도로 약 6주간 담가서 가속부식을 실시하였다. 부식된 관으로 이중관 열교환기의 성능실험을 실시하여 비부식관과 비교하였다. 실험결과로부터 티타늄을 대체용으로 알루미늄 코팅관(카본 블랙 $150{\mu}m$)의 가능성을 확인하였다.
This paper presents the effects of the tube materials and corrosion on the heat transfer performance of double-tube heat exchangers for the development of heat exchangers using deep sea water. Heat exchangers made of titanium, aluminum. stainless steel, iron, copper, and aluminum with electro-deposition coatings(Carbon black_$15{\mu}m$, Carbon black_$150{\mu}m$) were tested. Also, the heat transfer rate of each heat exchanger was calculated by using EES program. For the acceleration of corrosion by sea water, the temperature of sea water $70^{\circ}C$ and the concentration of salt 3.5% were considered. And the specimens were immersed in sea water during 6 weeks. From the above experiment and analysis, aluminum with electro-deposition coating(Carbon black_$150{\mu}m$) can be considered the most promising candidate for the replacement of titanium heat exchanger.
