열교환기구조및기능

 

방열기는 실내에 설치하여 주로 대류 작용에 의해 난방을 하는 기기로서 방열 효과가 좋으려면 열전도성이 뛰어난 금속이어야 하며, 또한 내구성이 우수하고 가격이 저렴하여야 실용적 가치가 있다. 보통 주철이나 강을 소재로한 것이 많이 사용되고 있으나 최근에는 외관이 매우 미려하고 가벼운 알루미늄 제품이 가정이나 사무실 등에 확산되고 있는 추세이다.

1. 방열기의 종류

방열기는 그 형상 재료 및 사용 열매의 종류에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다. 방열기의 종 류 -형상에 따른 분류 : 주형 방열기(column radiator),벽걸이 방열기(wall type radiator),길드 방열기 (gilled radiator),대류 방열기(conve-ctor),관방열기(pipe radiator),베이스 보드 방열기(base board radiator) -재료에 따른 분류 : 주철제, 강판제, 기타 늑수 금속제 -열매의 종류에 따른 분류 :증기용, 온수용 ① 주형 방열기 : 2주,3주,3세주,5세주의 4종류가 있으며, 방열 면적은 1쪽당 표면적으로 나타낸다. ② 벽걸이 방열기 : 주철제로서 횡형 (가로형)과 입형(세로형)이 있으며, 호칭은(종별,-형X절수)로 표시한다. ③ 길드 방열기 : 1m 정도의 주철제로 된 파이프 방열기로서, 방열면적을 크게 하기 위하여 관표면에는 많은     핀(fin)이 있다. ④ 대류 방열기 : 대류 작용을 촉진하기 위하여 철제 캐비넷 속에 핀 튜브를 넣은 것으로 외관도 미려하고     열효율도 좋아 널리 사용되고 있다. 대류 방열기는 노출형과 음폐형이 있으며, 높이가 낮은 것을 베이스     보드 히터(base board heater)라 한다.     유닛 히터(unit heater)는 핀 튜브의 위에 송풍기를 설치하여 대류 작용을 촉진하는 방열기이다.

2.방열기 배치와 도시기호

대류 난방에서는 실내 공간의 높이에 따라서 큰 온도차를 보이게 된다. 따라서 방열기를 외기에 접한 창문밑에 설치하면 창으로부터의 냉기하강(cool draft)를 방지하고, 복사난방 효과를 향상시킬 수 있다. 그러므로 방열기 설치시는 창의 아래쪽 벽면에서 50~60mm정도 떠어지게 설치한다. <표 4-8> 방열기의 기호 종     류 기     호    2주형    3주형    3세주형    5세주형    벽걸이형(수직)    벽걸이형(수평) Ⅱ Ⅲ 3 5 W - V W - H 또한 방열기의 기호를 도면상에 표기할 때는 (그림4-27)과 같이 원을 3등분하여 중앙에 방열기의 종별과 치수를 기입하고, 상단에 절수,하단에 유입측과 유출측의 관지름을 기입한다. 예를들면 (그림 4-27)의(a)는 5세주형으로 높이가 650mm,쪽수20,유입측 관지름이 20A, 유출측 관지름이 15A인 것을 나타낸다. 그림(b)는 벽걸이형의 수평형으로서 섹션수는 4, 유입측 20A, 유출측 15A인 관지름을 나타낸 것이다.

3.방열기에 관한 이론

(1) 방열기의 표준 방열량   방열기의 표준 방열량은 표준 상태에 있어서의 실내 온도 및 열매에 의해서 결정된다. 보통 표준으로서 열매 온도를 102℃(표준 증기 절대 압력1.1kg/㎠),실내온도 18.5℃로 하였을 때의 방열량(표준 방열량)은 방열면적 1㎡당 650kcal/h이다. 방열계수를 증기일 때 8.0(kcal/㎡ㆍhㆍ℃)로 하고, 온수일 때 7.2(kcal/㎡ㆍhㆍ℃)로 하면 표준 발열량은 <표4-9>와 같다. <표4-9> 표준 방열량(kcal/㎡ㆍh) 열 매 표준 방열량(kcal/㎡ㆍh) 표준온도차(℃) 표준 상태에서의 온도(℃) 열 매 온 도 실 온 증 기 650 81 102 21 온 수 450 62 80 18 이 표준 방열량을 내는 방열면을 상당 방열 면적 (equivalent direct radiation)이라 하고 기호는 EㆍDㆍR로 표시한다. 실내의 방열기 쪽수를 산출하려면 다음식을 이용한다. 증기 : 1EDR(㎡) = 650kcal/h(증기온도 102℃) 온수 : 1EDR(㎡) = 450kcal/h(온수평균온도 80℃)   HL 증기 난방의 경우 : Ns =   650a   HL 온수 난방의 경우 : NW =   450a N : 방열기 소요 쪽수 HL : 손실열량(kcal/h) a : 방열기의 방열면적(㎥)   (2) 방열기 내의 응축수량   증기 난방에서 방출하는 열량의 대부분은 잠열이다. 그러므로 방열기 내에서 응결되는 증기 응축수량은 방열기의 방열량을 그 증기 압력에서의 증발 잠열로 나누면 된다. 즉, 응축수량W는 다음식으로 구한다.   방열기의 방열량(kcal/㎡ㆍh) W (kg/㎡ㆍh) =   방열기 내의 압력에 대한 증기의 증발잠열(kcal/kg) 예로서 방열면적 1㎡당 어느 정도 증기가 응축되는가를 절대 압력 1.1kg/㎠에 대하여 구해 보면 이때의 증발 잠열은 539kcla/kg이므로 650kcal/㎡ㆍh를 방열하기 위해서는   650   W = = 1.21kg/㎡ㆍh   539   즉, 응축수량은 방열면적 1㎡당 1.21kg/㎡ㆍh이 된다.  [출처] [펌] 4-8 방열기

1311600492_열교환기구조및기능.doc

전정섭님의 파란블로그에서 발행된 글입니다.