AFT081 증발 공정 실습 장치 — 열공학 실험 장비, 교육용 장비, 교재용 장비1. 개요
증기가 생성되는 과정에서, 증발 대상 유체는 열전달 면적에 따라 다양한 유동 형태로 변화하며 흐르게 됩니다. 유체는 관형 증발기로 유입되어 액체 상태로 흐르다가, 증발기를 빠져나갈 때는 과열 증기 상태가 됩니다. 실제 산업 현장에서 대규모 시스템을 통해 생성된 수증기는 난방 설비나 기계 구동 장치 등에 활용됩니다. 증기 발생기를 설계할 때, 설비의 신뢰성 있는 운전을 보장하기 위해서는 증발 과정 및 그 과정에서 발생할 수 있는 '비등 위기(boiling crises)'에 대한 이해가 필수적입니다. 비등 위기는 열전달 효율이 급격히 저하될 때 발생하며, 이때 발생하는 높은 열유속 밀도로 인해 관벽의 온도가 위험 수준까지 상승하게 됩니다. 본 실험 장치는 이러한 증발 과정과 그에 따른 다양한 유동 형태를 관찰하고 시각화하는 데 활용될 수 있습니다. 실험은 유리 재질로 제작된 관형 증발기 내에서 증발 대상 액체인 R1233zd를 가열하는 방식으로 진행됩니다. 물과 비교했을 때, 이 액체는 비등점이 약 18°C(1013hPa 기준)로 매우 낮다는 장점이 있습니다. 덕분에 전체 증발 과정이 훨씬 낮은 온도와 적은 가열 동력만으로도 이루어질 수 있습니다. 시스템 내부의 압력은 냉각 회로를 조절하여 가변할 수 있으며, 증발 회로 내부는 워터 제트 펌프를 이용하여 진공 상태로 유지됩니다.
2 사양
관형 증발기 내 증발 현상 시각화 장치. 가열 및 냉각 매체: 물. 급수 방식: 실험실 배관망 또는 냉각기(Chiller)를 통한 공급(최대 수온 16°C 유지).
이중벽 유리 재질의 관형 증발기. 히터, 펌프, 팽창 탱크로 구성된 가열 순환 회로. 시스템 과압 방지를 위한 안전 밸브 장착. 증발 순환 회로 진공 생성을 위한 워터 제트 펌프. 냉매: R1233zd (GWP: 1).
3 기술 데이터
히터 정격 출력: 2kW. 온도 범위: 5…80°C. 가열 및 냉각 매체: 물. 펌프: 3단, 최대 유량: 1.9m³/h, 최대 양정: 1.5m, 소비 전력: 58W. 관형 증발기 길이: 1050mm, 내경: 16mm, 외경: 24mm. 응축기: 구리 재질의 코일형 튜브. 냉매: R1233zd (GWP: 1), 충전량: 1.2kg, CO2 환산량: 0t. 측정 범위: 압력 -1…1.5bar (상대압), 온도 0…100°C. 전원: 230V, 50Hz, 단상 / 230V, 60Hz, 단상 / 120V, 60Hz, 단상. UL/CSA 인증 옵션 제공.
