Jacketed-pipe (double-pipe) exchanger

열교환기는 다양한 형태로 설계가 되며 이 중 80%이상이 TEMA type이고, 그 외에 jacket pipe나 hairpin pipe 혹은 special exchanger가 있으며 이중 jacket pipe에 대해 알아보고자 한다.

Components of a Jacketed Piping System

 

 

jacket pipe (Xjpe)는 heat duty가 매우 작은 경우로서 tubeside내에서 응축이나 증발 혹은 single phase로서 현열의 증감이 일어나지만 실제적으로는 유체의 온도를 일정하게 유지하기 위함이다. 즉, 운전 온도가 너무 낮거나 너무 높을 경우 외부로부터 heat gain이나 heat loss가 있을 수 있어서 아무리 insulation을 해도 온도 유지가 어려움에 따라 이러한 경우 jacket pipe를 적용하며, 프로그램을 이용하여 rating, simulation, design을 수행할 수 있다.

Figure showing typical jump overs in Jacketed Piping System

 

 

열교환기 프로그램내에 아래와 같이 3가지 계산 mode가 있다.

* Rating은 duty와 geometry를 알고 있을 때 overdesign을 계산함. (known duty and geometry)

* Simulation은 geometry를 알고 있고 duty는 알지 못할 때 각 stream의 outlet온도를 계산함. (unknown duty and known geometry)

* Design은 duty를 알고 있고 이를 기준으로 geometry를 계산함. (known duty and unknown geometry)

 

 

다음은 열교환기 프로그램을 통해 jacket pipe sizing을 수행하였다. 보통은 경험상 rule of thumb에 의해 jacket pipe 길이를 넉넉하게 assume하여 project에 적용하지만 가능한 근거를 가지고 sizing을 하여 여기에 uncertain factor를 감안한 safety margin을 고려하는 것이 reasonable하고 설득력이 있다.

 

jacket pipe window

 

 

Process Specification

 

 

 

 

Geometry Specification

 

jacket information

 

 

pipe information

 

 

Nozzle location information

 

 

결과는 아래와 같다.

 

 

 

TEMA sheet는 아래와 같다.

 

 

jacketed pipe configuration

 

 

Xjpe_Info_Sheet.pdf

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