열교환기 설계의 개선

전문가 제언

○ 정유공장, 발전소, 석유화학공장뿐만 아니라 식품, 제약공장, 등 모든 공장에서 열교환기(heat exchanger)는 필수적인 주요 기계장치라고 말할 수 있다. 고체를 취급하는 공장이나 조립시설에도 보일러, 소각로, 냉각탑 등 열사용 시설이 있으며, 열교환기, 에어쿨러(air-cooler), 콘덴서(condenser)와 같은 열교환장치를 사용하고 있다.

○ 최근 원유가격의 폭등으로 공장이나 시설의 에너지비용은 과거와는 비교가 되지 않을 정도로 많이 지출되고 있으며, 운전비에서 열에너지가 차지하는 비중은 계속 높아지고 있다. 원가절감과 지구온난화를 방지하기 위한 환경보호 측면에서도 에너지 절약이 절실히 요구된다고 할 것이다.

○ 열교환기는 공정의 요구조건(온도)과 안전을 위한 장치일 뿐만 아니라 열에너지를 회수하여 재사용하게 하는 에너지절약 장치이다. 열교환기는 다른 기기장치에 비하여 쉽게 설계, 제작, 설치할 수 있으며, 그 성능과 효과는 상대적으로 높다.

○ 지금까지 열교환기를 설계할 때 관습적으로 설계 마진을 주어 왔으며, 어떤 경우에는 정확한 설계에 대한 설계자의 자신감 결여로 안전율(safety allowance)이란 명목으로 과도한 설계 마진을 추가하는 경향이 있었다.

○ 본고에서는 설계 마진을 추가해야 하는 요인들과 과대설계가 초래하는 문제점에 대하여 엔지니어들이 공감할 수 있도록 자세히 설명되어 있다. 특히 설계 마진의 가장 큰 요소인 파울링 팩터에 대해서는 전체 열교환면적의 20%가 넘어서는 안 된다고 기술되어 있다. 대부분의 설계자들이 설계 마진을 선호하는 경향이 많으므로 설계지침, 매뉴얼 등을 제정하여 과도한 과대설계를 회피하도록 하여야 할 것이다.

저자

Christopher A. Bennet, R. Stannley Kistler, Thomas G. Lestina, David C. King

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2007

권(호)

103(4)

잡지명

Chemical Engineering Progress

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

40~45

분석자

윤*량

분석물

• 열교환기 설계의 개선.pdf [204,898 byte]

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