• 제목/요약/키워드: Fluidized bed heat exchanger

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다관형 고밀도 순환유동층 열교환기의 열전달계수에 대한 예측모델 연구 (A Study on Prediction Model of Heat Transfer Coefficient in the Circulating Fluidized Bed Heat Exchanger with Multiple Vertical Tubes)

  • 박상일
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.288-293
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    • 2005
  • The pressure distribution and heat transfer coefficient were measured at room temperature in the high suspension density CFB heat exchanger with multiple vertical tubes and the effective density of CFB was determined. The theoretical model for predicting heat transfer coefficient was developed in this study. The model predictions were compared with the measured heat transfer coefficient to show relatively good agreement between them.

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다관형 순환유동층 열교환기의 유동 및 전열성능 예측모텔 연구 (A Study on Prediction Model of Flow and Heat Transfer in the Circulating Fluidized Bed Heat Exchanger with Multiple Vertical Tubes)

  • 박상일
    • 설비공학논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.263-268
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    • 2007
  • The pressure drop and heat transfer coefficient were measured at room temperature in a CFB heat exchanger with multiple vertical tubes. The circulation rate of solid particles was also measured. The theoretical model for predicting heat transfer coefficient using the solid flowrate was developed in this study. The model predictions were compared with the measured heat transfer coefficient to show relatively good agreement.

바라쿠다 시뮬레이션을 이용한 유동층 외부 열교환기의 유동해석 (Analysis of Fluidization in a Fluidized Bed External Heat Exchanger using Barracuda Simulation)

  • 이종민;김동원;박경일;이규화
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권4호
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    • pp.642-650
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    • 2020
  • 순환유동층 보일러에서 유동 입자들의 순환 경로는 연소로에서 비산된 입자들이 사이클론에서 포집되어 비기계적 밸브인 실포트(Sealpot)를 거쳐 연소로로 재순환하는 일반적인 경로를 갖는다. 그러나, 유동 입자들로부터 열을 추가적으로 흡수하기 위해 유동층 외부열교환기(FBHE; Fluidized Bed Heat Exchanger)가 설치된 경우, 실포트의 일부 입자들은 FBHE를 거쳐 연소로로 재순환하는 경로를 갖게 된다. 이때 기포유동층 영역으로 운전되는 FBHE는 실포트로부터 유입되는 고온(800~950 ℃)의 입자들의 유동 특성에 따라 열교환 튜브의 국부적 가열로 인한 손상 및 hot spot에 의한 입자들의 고온 뭉침(agglomeration)이 발생할 수 있어 순환유동층의 안정적 조업에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 국내 D 순환유동층 보일러의 FBHE에 대한 운전자료 분석 및 바라쿠다를 통한 CPFD(Computational Particle Fluid Dynamics) 해석을 통해 구조적 문제로부터 발생하는 열흐름의 불균일성을 밝혀내었다. 실제 D 순환유동층의 FBHE 열교환 튜브 온도는 실포트의 고체온도 변화와 가장 밀접한 상관관계를 나타내었으며, FBHE 내의 열흐름의 불균일성은 FBHE의 조업 유속의 증가(0.3→0.7 m/s)로는 그 불균일성을 해소하기 어려운 것으로 나타났다. 그러나, FBHE로 유입되는 고온 입자들에 대한 사전 혼합 영역(Premixing Zone)이 설치된 경우와, 연소로로 재순환되는 입자 배출 라인의 대칭화를 통한 구조변경 시, 입자 혼합의 증대와 더불어 열흐름의 불균일성은 상당 부분 감소하는 것으로 고찰되었다. 이에, FBHE의 구조 최적화가 열교환 성능 및 운전 안정성을 확보하는 대안임을 제시하였다.

수직 Rayleigh 유동내의 입자 거동 해석 (Analysis for Particle Motion of Vertical Rayleigh flow)

  • 고석보;전용두;이금배
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.755-760
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    • 2006
  • The exhaust gas with solid particle goes through the riser in both particle circulating type and circulating fluidized bed type heat exchanger to recover the heat. During heat transfer, gas velocity in vertical riser decreases as viscosity of exhaust gas decreases. In this case, when the particle size is fixed, sometimes the exhaust gas happens to have lower velocity which prohibit them to go out of the riser. In this paper the particle motion in vertical Rayleigh flow was studied. The behavior of heat transfer was investigated by means of velocity and temperature distribution. The result from numerical analysis was validated by the experimental results. Fortran code was used to analyze the particle motion in vertical Rayleigh flow.

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원형튜브내에서 이동중인 고체입자층의 열전달 특성연구 (Heat Transfer to a Downward Moving Solid Particle Bed Through a Circular Tube)

  • 이금배;박상일
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1551-1558
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    • 1994
  • An experiment was conducted to investigate whether an equation of heat transfer coefficient derived form energy equation of two-phase plug flow can be actually applied to the industrial field. The heat is constantly transfered to the sand beds from the wall of heat exchanger while the sand moves down through cylindrical heat exchanger by gravity from feed hooper. To increase heat transfer, turbulators such as glass ball and steel pipe packings were used. In addition, the experiment in the case of fluidizing the sand beds was also carried out. The temperatures of the sand beds and the wall were measured along the heat exchanger axis. The density and porosity of the sand beds were also measured. The deviations of the mean velocity of sands from the velocity on the wall surface because of the slip conditions on the wall were negligible (within 3%). The heat transfer coefficients when the turbulators were used and when the sand beds were fluidized were found to be much greater than those of the plain plug flow.

유동층 열교환기의 수평관에서 열전달 및 기포특성 (Characteristics of heat transfer and bubble around horizontal tube in a fluidized bed heat exchanger)

  • 김성원;안정렬;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.97-100
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    • 2000
  • 유동층 열교환기 (Fluidized Bed Heat Exchanger; FBHE) 는 온도 균일성이라는 유동층의 특징을 이용하여 적당한 전열면적을 갖는 열교환관을 층 내 설치하여 일정한 양의 열을 전열시키는 것으로, 최근 순환유동층 연소로의 scale-up 을 통한 열용량 증대와 함께 고온의 재순환물질로부터 열을 회수, 연소로의 온도제어 및 열회수율의 극대화를 얻고자 재순환부에 연결하여 사용하고 있다. 또한, 가압순환유동층의 개발과 더불어 유효열전달 면적의 증대를 통한 상대적인 연소로 소형화를 위해 채택되고 있다. 특히, 유동층 열교환기는 전체 공정에서 20-60% 의 열을 회수할 수 있어, 열전달에 있어 매우 중요한 역할을 차지한다.(중략)

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