• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 2001.04b
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• pp.100-102
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• 2001

본 연구에서는 온실의 난방에 사용되는 열풍식 난방기 등의 배기 연통에 부착하여 배출되는 가스로부터 열을 회수할 수 있는 장치를 개발함에 있어서 연통과 열회수 장치간의 열 교환 성능을 3가지 상이하게 설계된 열 교환 장치(Fig. 1 참조)에 대하여 실험적으로 비교 분석하였다. Fig. 1-(a)는 열 교회수기 개발을 위해 기존에 사용한 장치로서 회수용 공기의 흐름방향이 배기 연통과 직각을 이룬 형식이며, Fig. 1-(b) 및 (c)는 열 회수 성능 개선을 위해 새로 설계된 형식으로서 각각 열 교환 파이프의 배치형식이 상이하나 회수용 공기의 흐름방향이 180도로 굴곡되는 U-자형 흐름이 이루어지도록 하였다. 실험에 사용된 공기 순환 펜의 용량은 AB-형의 경우에는 최대 25㎥/min이고, C-형 및 D-형의 경우는 공히 최대 42㎥/min으로서 송풍전압 조절장치를 이용하여 풍량을 연속적으로 조절할 수 있도록 하였다. U-자형 흐름형식인 C-형 및 D-형의 경우 흐름 방향의 굴곡으로 인한 마찰저항이 있을 것으로 예상은 했으나 당초 예상했던 것에 비해 마찰 저항이 지나치게 큰 것으로 밝혀졌다. 비록 설계된 열교환 튜브의 배열형식별 열 교환기의 외부 모양이 달라 회수기의 표면을 통한 대류 열 교환이 다소 차이를 보일 것으로 예상되지만 본 연구에서는 열 회수장치에 내장된 열 교환 튜브부분만을 통한 열 회수율을 중심으로 형식간의 성능을 비교하였다. 실험을 통하여 측정된 자료중 대표적인 예는 Fig-2와 같으며, 측정자료를 기준으로 분석된 열회수 성능에 대한 설계형식별 비교 결과는 Table-1과 같으며, 분석된 결과를 요약하면 다음과 같다: 1. AB-형 열회수시스템의 경우, 초기 투자비용과 현재의 농용 전력요금 하에서 에너지 절감규모를 비교하면, 대체로 1년을 전후하여 투자에 대한 보상이 충분히 가능할 것으로 판단된다. 2. C-형 및 D-형 열회수시스템의 경우, 열 회수용 공기의 흐름방향이 동일 공간내에서 180도 굴절됨으로서 저항이 크게 발생되어 송풍 펜의 전압 증가에 따른 유속증가가 미미하였으며, 굴절형의 열교환장치는 비록 열교환면적은 직선형과 유사하더라도 송풍 펜의 공기저항이 커져서 결국 열 회수성능이 기대했던 것만큼 크게 개선되지는 못했다. 3. 송풍펜의 용량은 AB-형에 사용된 용량인 25㎥/min 전후가 적절할 것으로 판단되며, 적정 송풍 펜용량 하에서 열 회수성능은 굴절형이 직선형보다 효과적인 것으로 나타났다. 다만, 곡선형은 물론 직선형에서도 열교환 튜브의 배치밀도, 튜브 길이 및 두께 등의 변화에 따른 최적화 연구가 수반되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.1 no.1
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• pp.87-96
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• 1992

Two major difficulties with finding an optimal solution to the heat exchanger network synthesis problems are the large solutionspace and the uncertainty in the formulation of the annual cost function. In this work, to overcome the first difficulty a problem reduction technique was developed. The second difficulty was also removed by dividing the annual cost function into four cost items. The optimal network structure for minimum equipment cost is then obtained by repeatedly applying the problem reduction technique and the heuristics in turn. The efficiency and the superiority of the method is demonstrated by examining two selected example problems.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.12 no.3
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• pp.107-113
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• 2003

This study was carried out to improve the performance of pre-developed heat recovery devices attached to exhaust-gas flue connected to combustion chamber of greenhouse heating system. Four different units were compared in the aspect of heat recovery performance; A-, B-, and C-types are exactly the same with the old ones reported in previous studies. D-type newly developed in this experiment is mainly different with the old ones in its heat exchange area and tube thickness. But airflow direction(U-turn) and pipe arrangement are similar with previous three types. The results are summarized as follows; 1. System performances in the aspect of heat recovery efficiency were estimated as 42.2% for A-type, 40.6% for B-type, 54.4% for C-type, and 69.2% for D-type. 2. There was not significant improvement of heat recovering efficiency between two different airflow directions inside the heat exchange system. But considering current technical conditions, straight air flow pattern has more advantage than hair-pin How pattern (U-turn f1ow). 3. The main factors influencing on heat recovery efficiency were presumably verified to be the total area of heat exchange surface, the thickness of ail-flow pipes, and the convective heat transfer coefficient influenced by airflow velocity under the conditions of allowable pipe durability and safety. 4. Desirable blower capacity for each type of heat recovery units were significantly different to each other. Therefore, the optimum airflow capacity should be determined by considering in economic aspect of electricity required together with the optimum heat recovery performance of given heat recovery systems.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.115-118
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• 2010

2 Types of heater (Vitiated Type, Clean Air Type) in order to increase the temperature for a test are used for industry. In this report, large capacity clean air type heater was designed. Heater capacity and LNG consumption rate can be calculated by the air mass flow and heater inlet/outlet temperature. The heater is composed by Burner, Furnace, Heat Exchanger, and Stack. The hot air from the burner and cold air from the tube inlet exchange their heat indirectly in the heat exchanger, so the desired temperature can be achieved at the exit of the tube.

• Journal of the KSME
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• v.26 no.1
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• pp.31-35
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• 1986

물질전달이 포함되는 교환기의 설계목표도 단순열교환기의 경우와 마찬가지로 여러 가지 주어진 제약조건(constraints; 예를들면 교환기의 제원이나 유체유동에 필요한 압력부하등)을 만족시키 면서 전달능력의 단위(number of transfer units, 이하 $N_{tu}$ 로 약함)를 최대로 해 주는데 있다. 그러나 교환장치들의 유형이나 형상에 따라 이같은 동일 목적을 위한 과정은 각양각색 이다. 본장에서는 직접 접촉식 교환기의 많은 종류중 물의 직접증발을 이용한 단열가습장치와 고체건조제 단열제습장치등 두가지의 해석과정을 예시하려고 한다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1996.04a
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• pp.136-143
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• 1996

본 연구에서는 정유공정의 한 부부인 demethanizer의 core exchanger 주위 열교환기들에 대해 핀치설계법(pinch desgin method)을 이용하여 새로운 열교환망 합성을 수행하였다. 이로부터 초기에 설정했던 최소접근온도차가 총비용, 즉, 장치비와 에너지 비용에 결정적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서는 이 총비용의 목표값이 최소가 되는 최적 최소접근온도차가 존재하고, 이로부터 열교환망 합성이 수행되어져야 최적의 열교환망 합성이 이루어져야 한다는 결론을 얻었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.97.2-97.2
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• 2011

본 연구는 연료전지 중 용융탄산염을 전해질로 하는 MCFC의 MBOP에 포함된 부품으로 매우 중요한 역할을 하는 가습기와 이때 발생되는 폐열을 회수하기 위한 장치인 HRU에 관한 것이다. 가습기는 연료와 물이 가습기 상부로 유입되어 가습기 하부로 유입되는 배가스와 열교환을 하면서 물이 스팀화 되어 연료가 가습된 상태로 가습기 출구로 일정온도를 유지하며 배출된다. 또한 HRU는 가습기에서 배출된 고온의 배가스를 물을 이용하여 열교환을 통해서 열을 회수하여 난방 및 온수로 사용할 수 있는 열교환 장치를 말한다. 먼저 이들의 특성을 파악하기 위해 가습기 및 HRU를 설계, 제작하여 각각의 특성을 확인하였다. 가습기와 HRU의 성능 향상을 위해 먼저 열교환부에 적용될 튜브의 수치해석적 분석을 통해서 최적의 열전달 성능을 얻을 수 있는 가습기 및 HRU를 설계, 제작하였으며 이들의 성능을 파악하기 위해 120,000kcal/h 용량을 테스트 할 수 있는 장치를 구축하여, 이들의 열전달 특성, 압력강하, 회수 열량, 가습기 온도 등의 특성을 파악하였다. 이 장치를 통해서 확인된 가습기와 HRU의 특성은 수치해석을 통해서 얻은 값과 거의 유사함을 확인할 수 있었으며, 가습 성능도 효과적으로 달성할 수 있었다. 가습기와 HRU의 특성 중 압력강하 부분은 지속적인 연구가 필요한 부분이며, 가습기와 HRU의 일체화를 통하여 소형화 및 설치공간 축소 효과를 얻을 것으로 본다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.28 no.3
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• pp.397-404
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• 2004

냉각탑이란 석유화학플랜트, 철강플랜트 등과 같은 생산 공정이나 냉동기를 비롯한 각종 기계장치에서 발생된 열을 수냉식 열 교환장치에서 물로 직접 냉각시킬 때 공정유체의 열을 전달받아 데워진 물을 대기의 공기와 직접 접촉시켜 물의 증발 잠열을 이용하여 원하는 온도로 냉각시켜 주는 기계장치이다.(중략)

• Journal of the KSME
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• v.35 no.9
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• pp.829-835
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• 1995

통상의 열교환기에서 전열면이 제거된 형태의 직접열교환을 통하여 제작비나 열전달 특성에 큰 효과를 얻을 수도 있어 에너지이용 합리화에 기여하는 특성과 사례를 언급하였다. 또한 통상의 열교환기 설계와 다른 매질간의 공유계면에서 발생 가능한 전달특성을 위주로 설계상의 일부 유의사항을 기술하였다. 직접열교환의 기술축적은 상변화를 동반하는 열전달(two phase heat transfer) 문제의 기초지식은 물론, 염수플랜트(desalination)의 기본 요소설계, 원자로의 냉각계 통사고(LOCD)대책, 기타 냉각탑, 탱크가열, 증발기(evaporator), 건조장치(drier), 각종 기계, 화공 공정장치 설계 등 매우 광범위한 기술파급 효과도 기대할 수 있으므로 관련 기술자들의 많은 관심을 기대한다.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.11 no.4
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• pp.258-263
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• 1979

A cylindrical focusing solar food dryer made with aluminum-laminated acryl film was demonstrated for the dehydration of agricultural product and its perfomance was analyzed with respect to the solar energy utilization and its scale-up technology. With one square meter reflector and a 74 cm copper pipe absorber, the heat exchange efficiency between air stream and absorber was 1.39 %. The installation of circular segment-baffle increased 33 % of the efficiency. In dehydration of radish-cut with this drier, 58 % of fuel consumption was saved. The relationship between reflector area and heat energy utilization was established for the scale-up purpose.