• 제목/요약/키워드: Fin-and-tube condenser

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응축전열관 외부형상 변화에 따른 HFC134a의 열전달 실험 (The Experimental Study on the Heat Transfer of HFC134a for Condensation Tubes with Various Enhanced Surfaces)

  • 박찬형;이영수;정진희;강용태
    • 설비공학논문집
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    • 제18권8호
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    • pp.613-619
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    • 2006
  • The objectives of this paper are to study the characteristics of heat transfer for enhanced tubes (19.05 mm) used in the condenser with high saturation temperatures and to provide a guideline for optimum design of a condenser using HFC134a. Three different enhanced tubes are tested at a high saturation temperature of $59.8^{\circ}C$ (16 bar); a low-fin and three turbo-C tubes.. The refrigerant, HFC134a is condensed on the outside of the tube while the cooling water flows inside the tube. The film Reynolds number varies from 130 to 330. The wall subcooling temperature ranges from $2.7^{\circ}C$ to $9.7^{\circ}C$. This study provides experimental heat transfer coefficients for condensation on the enhanced tubes. It is found that the turbo-C(2) tube provides the highest heat transfer coefficient.

핀-튜브 열교환기와 알루미늄 열교환기의 전열성능과 압력강하 특성비교 (Comparison of Heat Transfer Performance and Pressure Drop of Fin-Tube and Aluminum Heat Exchangers)

  • 장근선;이현수;김재덕
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.222-229
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    • 2009
  • 본 논문에서는 루버형 핀 형상을 가진 핀-튜브 열교환기와 알루미늄 평행류 열교환기의 에어컨 응축기 조건에서의 열전달 성능과 공기측 압력강하 특성을 비교하였다. 모든 실험은 ASHRAE 표준에 근거해 제작된 공기엔탈피형 칼로리미터를 사용하여 수행하였다. 관외 측 공기 속도는 0.7-1.6 m/s까지 0.3 m/s 간격으로 변화시켰으며 건구온도는 $20^{\circ}C$, 상대습도는 60%로 유지하였다. 관내 측 물의 입구온도는 $70^{\circ}C$, 유량은 10 LPM로 고정하였다. 알루미늄 열교환기의 열전달 성능은 루버 핀-튜브 열교환기보다 단위체적당, 단위질량당, 단위열전달면적당 약 17-163%정도 높게 나타나는 연구결과를 보였으며 반면에 공기측 압력강하는 핀-튜브 열교환기에 비해 약 19-81% 정도 낮게 나타났다.

응축기의 설계조건에서 R22와 R134a의 압력강하 예측 및 실험 (Prediction and Experiment of Pressure Drop of R22 and R134a on Design Conditions of Condenser)

  • 강신형;변주석;김창덕
    • 에너지공학
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    • 제15권4호
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    • pp.243-249
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    • 2006
  • 본 실험적 연구는 슬릿휜-관열교환기의 냉매측 압력강하에 대하여 수행하였다. 응축기의 설계조건에서 미세휜관내 냉매 R22와 R134a의 압력강하에 대한 실험데이터와 앞서 제안한 상관관계식과 상호 비교하였다. 실험은 냉매 R22와 Rl34a의 응축기 입구온도 $60^{\circ}C$, 질량유속 $150{\sim}250\;kg/m^{2}s$ 범위에서 수행하였다. 공기의 유입조건은 건구온도 $35^{\circ}C$, 상대습도 40%이며, 공기유속의 범위는 $0.68{\sim}1.43\;m/s$이다. 실험결과 응축기의 과냉도 $5^{\circ}C$ 조건에서 R134a의 압력강하는 R22보다 $22{\sim}22.6%$ 높게 나타났으며, 냉매의 질량유속 $200{\sim}250\;kg/m^{2}s$의 범위에서 실험으로부터 측정한 R22와 Rl34a의 압력강하는 예측결과와 ${\pm}20%$내에 일치하였다.

외표면 형상이 원관의 응축열전달에 미치는 영향 (Experiments on the Condensation Heat Transfer Enhancement of Horizontal Circular Tube with Threaded Outside Surface)

  • 이진호;남임우
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제17권3호
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    • pp.230-237
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    • 1988
  • An experiment was carried out to study the condensation heat transfer enhancement of horizontal circular cylinders with varying outside surface configurations. The refrigerant used is Freon-22 and the test condensing temperature is 34.1C. Pin-finned tube shows about 2.5-3.5 times higher overall heat transfer coefficient compared to that of smooth surface tube, thus has larger encomic benifit for condenser design. The condensation heat transfer coefficient was shown to increase as the fin-pitch of the pin-finned tube decreases for film Reynolds number larger than 100.

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발전소 수증기 응축기용 전열 촉진관에 대한 연구 (A Study on Enhanced Tubes for Electric Utility Steam Condensers)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.31-41
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    • 2016
  • 본 연구에서는 발전소 응축기를 모사할 수 있는 프로그램을 개발하고 발전소 응축기에 전열 촉진관 적용시 얻을 수 있는 여러 효과에 대하여 검토하였다. 평활관을 촉진관으로 교체한다면, 전열량의 증가에 따른 수증기 응축 온도가 내려가게 되므로 발전소의 효율이 증가하게 된다. 따라서 촉진관을 사용하면 기존 설비를 그대로 두고서도 상당량의 전력 여유도를 확보할 수 있다. 고려된 전열 촉진관은 외경 22.2 mm 티타늄 재질의 코류게이트 관, 리브 조도 낮은 핀관, 삼차원 조도 낮은 핀관이다. 내측 조도의 경우 최적 조도 높이가 존재하였다. 또한 삼차원 조도 낮은 핀관이 다른 두 형상보다 우수하게 나타났다. 삼차원 조도의 경우 원주 방향으로 인접한 딤플 사이에서 흐름 방향으로 선회류가 유발되고 이 선회류에 의하여 열전달이 촉진되기 때문이다. 600 MW 발전소 응축기에 전열 촉진관을 적용하면 0.5 MW~1.3 MW 가량의 추가 전력을 생산할 수 있다. 또한 냉각수 온도가 올라가면 추가 전력도 증가한다. 실제로 발전소 응축기에 적용하기 위해서는 열 성능 외에도 화울링, 부식, 기계적 특성 등이 고려되어야 한다.

핀-관 가스쿨러에서 열교환기 구성에 따른 성능 비교 (Comparisons of Performance with Heat Exchanger Constitution in the Fin-tube Gascooler)

  • 배경진;신은성;홍명석;조홍현
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1294-1299
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    • 2009
  • Since the operating pressure of $CO_2$ gascooler is so high compared with that of previous subcritical condenser, the optimization of gascooler is needed for improve heat exchanger performance. In this study, the performance characteristics of five kinds of heat exchangers were analyzed and compared with operating conditions. As a result, the 4-20 HX-tube shows the maximum gascooler capacity because the heat transfer is effective and pressure drop is small. Beside, the high performance of 4-20 HX-tube could be keep for wide operating condition.

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동일한 유입온도조건에서 R134a와 R22 적용 응축기의 특성비교 (Comparison of Condenser Characteristics using R134a and R22 under the Same Inlet Temperature Condition)

  • 강신헝;변주석;김창덕
    • 에너지공학
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    • 제15권3호
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    • pp.166-173
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    • 2006
  • 본 연구에서는 상용 냉동 공조기기에서 사용하고 있는 휜-관 열교환기에서 R22와 이의 대체냉매로 채용하고 있는 R134a 압력강하와 열전달 특성에 대해 실험적으로 연구하였다. 실험은 입구온도 $60^{\circ}C$, 질량유량 $150,\;200,\;250\;kg/m^{2}s$의 범위에 대해 수행하였다. 이때 공기의 유입조건은 전구온도 $35^{\circ}C$, 상대습도 40%, 공기유속은 $0.68{\sim}1.6m/s$이다. 실험 결과 응축기 출구의 과냉도를 $5^{\circ}C$로 유지한 경우 Rl34a의 필요공기유속은 R22보다 5.9%작게 나타났으며, R134a의 압력강하는 R22보다 $18.1{\sim}20.4%$의 범위 내에서 크게 나타났다.

동일한 유입온도조건에서 R410A와 R22 적용 응축기의 특성비교 (Comparison of Condenser Characteristics using R410A and R22 under the Same Inlet Temperature Condition)

  • 김창덕;이진호
    • 설비공학논문집
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    • 제15권12호
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    • pp.1049-1059
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    • 2003
  • R410A is considered as an alternative refrigerant to R22 for air conditioners. An experimental investigation was made to study the characteristics of the heat transfer and pressure drop for R410A flowing in a fin-and-tube heat exchanger used for commercial air-conditioning units. Experiments were carried out under the conditions of inlet refrigerant temperature of 6$0^{\circ}C$ and refrigerant mass flux varying from 150 to 250 kg/$m^2$s for refrigerant side. The inlet air has dry bulb temperature of 35$^{\circ}C$, relative humidity of 40% and air velocity varying from 0.68 to 1.6 m/s. Experiments show that air velocity decreased by 16% is needed for R410A than that of R22 for subcooling temperature of 5$^{\circ}C$, which resulted in air-side pressure drop decrease of 15% for R410A as compared to R22. As a consequence, in order to provide the same design condition of a condenser, the fan requires lower electric-power consumption with R410A than that with R22.

동일한 유입온도조건에서 R407C와 R22 적용 응축기의 특성비교 (Comparison of Condenser Characteristics Using R407C and R22 on the Same Inlet Temperature Condition)

  • 김창덕;전창덕;이진호
    • 설비공학논문집
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    • 제15권7호
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    • pp.595-603
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    • 2003
  • R407C is considered as an alternative refrigerant to R22 for air conditioners. An experimental investigation was made to study the characteristics of the condensation heat transfer and pressure drop for R407C flowing in a fin-and-tube heat exchanger used for commercial air-conditioning units. Experiments were carried out under the conditions of inlet refrigerant temperature of 6$0^{\circ}C$ and refrigerant mass flux varying from 150 to 250 kg/$m^2$s for refrigerant side. The inlet air has dry bulb temperature of 35$^{\circ}C$ , relative humidity of 50% and air velocity varying from 0.8 to 1.6 m/s. Experiments show that air velocity increased by 25% is needed for R407C than that of R22 for subcooling temperature of 5$^{\circ}C$, which resulted in air-side pressure drop increase of 28.8% for R407C as compared to R22. As a consequence, in order to provide the same design condition of a condenser, the fan requires higher electric-power consumption with R407C than that with R22.

냉기 강제순환형 공랭식 쇼케이스 성능 해석 (Performance analysis of a cold-air forced circulation type showcase)

  • 김정식;김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.1003-1010
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    • 2013
  • 본 연구에서는 식료품의 진열과 보관에 사용되며 전시효과가 우수한 냉기 강제순환식 쇼케이스의 성능을 예측하는 프로그램을 개발하였다. 압축기의 성능해석에는 제조사에서 제공한 성능선도를 사용하였고 모세관 내 압력손실은 균질유동 모델을 사용하여 계산하였다. 증발기와 응축기는 미소체적으로 구분하여 에너지 균형을 고려하였고 관내측과 공기측 열전달계수는 적절한 상관식으로부터 구하였다. 압축기로 3/4 마력급 왕복동식 2개를 사용하고, 팽창장치로는 내경 1.6 mm의 모세관을, 응축기와 증발기로는 상호 공유형태의 핀-튜브 열교환기를 적용한 쇼케이스 시제품에 대해 성능시험을 수행하고 시험결과와 비교했을 때, 본 프로그램은 시제품의 증발 온도와 응축 온도를 적절히 예측함을 확인하였다.