(사)한국에너지기술인협회/이대철 교수

제2장 : 스팀의 사용 

10. 열교환기 

10.5 열교환기 선정

열교환기 타입을 선정한다. 

가) 열교환기 타입 비교

판형 열교환기(Plate Type)

장점

1. 구조가 단순하고 모체 변형이 없다.

2. 용량에 따른 Plate 증감이 가능하다.

3. 열교환 능력이 우수하다.

4. 설치 공간 및 중량이 작다.

5. 가스켓 및 Plate 교체 작업이 단순 용이하다.

6. 부품의 표준화가 가능하다.

7. 부유물 침전이 적어 초기 성능을 계속 유지할 수 있다.

8. 오염이 적다.

9. 초기 설치비 및 운반비가 저렴하다.

단점

1. 고온, 고압 사용에 문제가 있다.

2. 전체 용량에 한계가 있다. 

 원통 다관식 열교환기(Shell & Tube Type)

장점

1. 고온, 고압 설계에 유리하다.

2. 대용량까지 열교환 범위가 크고 다양하다.　

단점

1. 구조가 복잡하고, 주요 부위가 용접 구조여서 변형 가능성이 있다. 

2. 설계 제작이 복잡하고, 용량 변경에 대해 유연성이 떨어진다.

3. 설치 공간 및 중량이 크다.

4. 튜브 등 교체 작업이 어렵다. 

5. 상대적으로 오염이 높아 주기적으로 청소가 필요하다.

6. 세척이 어렵다.

나) 열교환기 선정할 때 기본 요건

1) 열교환기에 필요 열량 : 열교환기 사이즈 선정

2) 가열체, 피 가열체의 유량 및 온도 : 전열 면적 계산

3) 유체의 특성(밀도, 점도, 비열, 열전도도 등) :  열교환기 재질 선정

4) 열교환기 내부에서의 압력 손실

10.6 온수 탱크 가열 방식 : 스팀 직접 분사 가열 방식 

스팀 직접 분사 방식은 스팀 기포를 저온 상태의 액체에 분사시켜줌으로써 스팀 기포가 응축하여 주위 액체에 열을 전달하는 방식이다. 이 경우 열은 스팀과 액체 간의 직접 접촉에 의해 전달되므로, 이 방식은 희석 및 액체 질량의 증가가 허락되는 경우에 한하여 사용되어야 한다. 따라서 가열되는액체는 물인 경우가 일반적이다. 이러한 스팀 직접 분사 방식은 화학 반응을 동반하는 용해액의 가열에는 거의 사용되지 않는데, 그 이유는 용해액의 희석이 반응효과를 감소시킬 뿐 아니라 생산성을 저하시키기 때문이다.

중략...

월간 에너지관리 2024년 9월호 게재