알파라발, 열교환기 활용 지속가능성 확보②

2020-09-06

판형열교환기, 재증발 증기 회수
공장 청소·난방·온수 활용

폐기되는 열, 증기, 물에서 발생되는 열회수 공정에서 효율적인 열교환기 활용을 통한 지속가능성을 확보할 수 있다.

증기는 많은 제조업, 호텔, 병원, 식품가공, 제약 등에서 주된 가열 매체로 널리 사용되고 있다. 그 이유는 증기가 가진 톤당 높은 열량, 경제적 이점, 대형 공장에서 긴 거리에 걸쳐 펌프를 통해 수송할 필요가 없다는 점에서 찾을 수 있다. 증기 사용에 있어 문제점은 규제와 제어 그리고 응축수 관리를 들 수 있다.

완벽한 증기시스템에서 재증발 증기(flash steam)는 바람직하지 않다. 이상적으로는 생산된 증기의 100%가 사용지점에서 응축돼야 하고 효과적인 증기트랩이라면 재증발 증기가 응축수 탱크로 들어가지 못하도록 막아야 한다. 

증기시스템은 배관의 단열처리 및 제어밸브를 통해 열손실을 최소화하는 동시에 재증발 증기를 대기로 배출하도록 설계됐다. 이렇게 배출되는 재증발 증기는 회수되지 않을 경우 값비싼 에너지의 엄청난 낭비를 가져온다.

보일러에서 생성된 증기가 3bar 또는 133℃에서 다양한 공정에 사용돼 응축을 통해 열을 방출하고 응축수가 응축수 탱크로 돌아가는 증기사이클은 간단하다. 응축수와 같이 이동하는 응축되지 않은 증기는 보통 대기로 배출되는데 이는 바람직하지 않다. 응축수로 회수되지 않은 증기는 고비용으로 처리된 보충수로 다시 채워야하기 때문이다.



열회수를 위해 가스켓 판형열교환기를 원추형 상승억제장치를 갖춘 간단한 분리기와 함께 설치할 수 있다. 재증발 증기로부터 회수된 열은 공장 청소, 목욕시설, 사무실 난방, 생산시설용 온수를 생산할 수 있으며 생산공정으로 회수되거나 보충수의 예열 사용 또는 주변 지역난방네트워크에 판매할 수 있다.

증기는 고효율을 가진 가열매체이므로 가장 널리 쓰이는 액체 대 액체 판형열교환기가 제공하는 과도하게 높은 효율은 적합하지 않다. 액체 대 액체장비는 위로 긴 높이, 좁은 채널 간극, 좁은 너비를 갖는 효율적 판 디자인으로 설계해 연결부 직경은 작을 수밖에 없다. 이러한 설계결과는 가동 중단 및 판의 기계적 피로로 이어질 수 있는 큰 압력 강하를 갖는 과대 용량의 장비다.

이에 따라 증기는 정확히 반대의 형태, 즉 연결부 직경이 크고 통로 간극이 넓을 수 있도록 짧고 굵은 형태의 판을 필요로 한다. 재증발 증기로부터 효율적으로 열을 회수하는 기술을 가진 가스켓 판형열교환기, 특히 증기를 위해 설계된 제품이 가장 적합하다.
강은철 기자 eckang@kharn.kr
저작권자 2015.10.01 ⓒ Kharn


PC버전으로 보기

사이트의 콘텐츠는 저작권의 보호를 받는바 무단전제, 복사, 배포 등을 금합니다. 서울특별시 강서구 마곡중앙로 171, 1006호(마곡동, 마곡나루역프라이빗타워Ⅱ) 칸(KHARN) Tel 02)712-2354 Fax : 02)712-2358 등록번호 : 796-05-00237 | 대표이사 겸 발행인 : 강은철 | 편집인 : 강은철 Copyright ⓒ kharn. All Rights Reserved. Mail to kharn@kharn.kr