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이창경(C. K. Lee),권현민(H. M. Kwon),김기영(Kim, G. Y.),조맹익(M. I. Cho),허철(C. Huh) 한국해양환경·에너지학회 2013 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.11
본 연구에서는 해수용 열교환기의 코팅에 따른 해수 부식특성 및 이중관 열교환기 실험을 수행하였다. 시편 부식실험은 테플론, 전착, 세라믹+실리콘, 총 3종의 코팅방법을 선정한 후에 코팅되지 않은 알루미늄 부식과 비교하며 실행하였다. 코팅종류에 따라 내부식성 특성이 다르게 측정되었다. 또한 침지기간에 따라서 금속모재와 점착된 코팅면 사이에 블러스터가 발생할 수 있음을 확인하였다. 그리고 심층수용 열교환기 재질인 티타늄과 알루미늄, 스테인리스, 구리, 알루미늄 전착코팅, 총 6종의 부식관과 비부식관에서의 열전달 성능을 실험하였다. 실험결과로부터 알루미늄 코팅관(전착코팅 15㎛)의 티타늄 대체 가능성을 확인하였다. This study presents the corrosion characteristics of various materials and the effect of corrosion on heat transfer characteristics for double-tube heat exchangers using sea water. Various coating types such as a teflon, an electro-deposition, and a ceramic+silicon coatings were tested and the corrosion characteristics were compared with that of pure aluminum. The results showed different anti-corrosion characteristics. Also, bare and corrosion tubes were tested to investigate the corrosion effect on heat transfer performance; titanium, aluminum, stainless steel, copper, and aluminium with electro-deposition coatings. From the experimental result, aluminum with electro-deposition coating(Carbon black_15㎛) can be considered the most promising candidate for the replacement of titanium heat exchanger.
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심층수 이용 열교환기 개발을 위한 열교환기 재질과 열교환 성능에 관한 연구
이창경(C.K.Lee),권정태(J.T.Kwon),권영철(Y.C.Kwon),허철(C.Huh) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11
본 논문은 심층수 이용 열교환기 개발에 있어서 열교환기의 재질인 티타늄, 알루미늄, 스테인리스, 철, 구리 및 코팅된 알루미늄관 등을 이용하여 이중관 열교환 실험장치를 구성하고 그 열교환 성능을 실험하였다. 기존 심층수 이용 열교환기는 대부분티타늄 금속으로 이루어져 있다. 티타늄의 재질은 해양 심층수에 적합하나 고가의 금속이다. 이런 티타늄 금속을 대체할 금속으로 알루미늄, 스테인리스, 철, 구리와 코팅된 알루미늄 관을 실험함으로써 기존 티타늄 열교환기에 비해 비용을 많이 줄일 수 있는 반면 열교환 성능도 크게 뒤지지 않은 재질을 고찰해 보았다. 해양 심층수 이용열교환기의 적합한 금속은 부식에 있어서 강해야 하며 열전달 또한 좋아야 한다. 이러한 열교환기 재질 및 열전달 성능에 관한 기초연구를 위해서 이중관 열교환기를 설계하고 제작하였다. 다양한 재질의 이중관 열교환기에서 열교환 성능을 실험적으로 구하였다. 또한 EES(Engineering Equation Solver) 프로그램을 사용하여 각 관들의 열전달률을 해석 하고 이중관 열교환 실험 결과와 비교하였다. This paper, for the development of heat exchangers using deep sea water, presented the design method of heat exchangers, experimentation, and analysis of double-tube heat exchanger performances. The heat exchangers were made of titanium, aluminum, stainless steel, iron, copper and aluminum with coating pipes. Most frequently used heat exchanger for using deep sea water is composed of titanium metal. Titanium is suitable for deep sea water because of it"s anti-corrosion property, while it is quite expensive. We considered some metals which can reduce the initial cost compared to titanium heat exchanger by testing the heat exchange performances. For these experiments, we designed double-tube heat exchangers and tested their heat transfer performances. Also we calculated heat transfer rate of each pipe by using EES (Engineering Equation Solver) program and compared it with the corresponding experimental result.
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