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열교환기 오염 감소 방안

전문가 제언: ○ 석유계열 유체가 흐르는 관형 열교환기 내벽에 부착물 생성을 감소시키는 방법은, 교환기 튜브에 흐르는 유체에 대해 유체 압력맥동과 진동을 적용하여 관형 열교환면 내벽 부근의 점성 경계층을 축소하는 것이다.

○ 튜브 벽에서 점성 경계층의 감소는 장치수명에 유익한 결과가 얻어지도록 오염 발생을 줄일 뿐 아니라 튜브 벽에서 튜브안의 액체로 열전달을 촉진하는 바람직한 결과를 가져온다. 오염과 부식은 교환기튜브의 내부 벽면 코팅으로 더욱 줄일 수 있다.

○ 유효한 오염제의 양을 축소할 수 있는 맥동이나 진동방법에 오염제가 표면에 부착할 가능성을 줄일 수 있는 표면처리방법을 결합시키면, 각각 어느 한 가지 방법을 적용한 경우보다 더욱 큰 오염 감소효과가 있다.

○ 맥동이나 진동을 낮은 표면에너지의 오염저항 코팅과 결합하면 효과적으로 오염을 주일 수 있고 열전달 효율을 향상시킨다. 맥동이나 진동은 교환기의 벽 부근에 요동하는 전단응력을 발생시킨다. 요동하는 전단응력은 표면에 느슨하게 부착된 입자를 찢거나 뜯어내는 작용을 한다.

○ 용적식 왕복동 펌프와 다이어프램 펌프가 맥동생성에 유효한 방법이지만, 다른 형태의 유체 맥동장치를 사용활 수도 있다. 즉, 맥동과 진동 발생장치의 형태는 용도에 따라 시장에서 간단히 구할 수 있고, 국내 기성 열교환기의 외벽에 구조변경 없이 부착 가능하므로 진동 장치의 부착과 튜브의 코팅시스템 개발에 참고할 가치가 있다고 판단한다.

저자: Exxonmobil research and engineering company
자료유형: 특허정보