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진공증기가열에 의한 에너지 절약효과

전문가 제언: ○ 설비의 가열원에는 증기, 온수, 전기, 가스 등이 있으나 그 중 증기는 수송과 취급이 쉬우며 부분가열 없이 균일한 가열을 할 수 있는 장점 등에 의해 가장 널리 사용되는 열원이다. 그러나 110℃ 이하의 저온으로 온도를 설정하여 1∼2 기압 정도의 상압에 가까운 증기압으로 공급할 경우 증기포화온도와 설정온도와의 차이가 커서 온도조절에 편차가 발생한다. 한편 100℃ 이하의 온수를 가열원으로서 사용하는 경우는 균일가열이 어렵고 부식이나 스케일 축적 등으로 인한 문제점이 발생될 수 있다.

○ 이들 문제를 해결하기 위해 진공증기를 가열원으로 이용하여 생산성 향상, 에너지 절약 및 제품품질 향상 등에도 크게 공헌할 수 있는 시스템이 개발되었다. 즉 보일러에서 발생된 고압증기는 표준감압밸브에 의해 감압 후 진공감압밸브를 통해 증기가열장치의 설정온도에 적합한 진공증기로 감압된다. 가열용 증기는 소비된 증기량만큼 진공감압밸브에 의하여 안정한 증기압력을 유지하도록 공급된다.

○ 이 리뷰에서는 일반적인 온수가열 시스템의 과제와 그 개선에 유효한 새로운 진공증기가열 시스템과의 비교 중 특히 에너지 절약성의 효과에 대해 해설했다. 진공증기가열 시스템은 부식이 거의 없고 직접가열, 잠열가열에 의해 에너지가 절약되며 설비가 간단하고 초기투자비도 낮다. 그러나 감압을 위하여 내부 공기를 계속 흡입해야 하므로 식품소재의 경우 풍미, 향에 영향을 미치며 감압에 의하여 제품의 형태에도 나쁜 영향을 미칠 수 있으므로 이에 대한 보완이 필요하다.

○ 한편 진공증기 시스템을 가열/냉각 공정에 활용하면 100℃ 이하의 진공증기에 의한 가열과 냉각의 전환이 단시간에 가능해지며 가열시스템과 냉각시스템의 두 가지 특징을 얻을 수 있다. 따라서 식품가공을 위시한 다양한 응용분야에 적용 가능하므로 이에 대한 보다 심층적인 연구가 우리나라에서도 필요하다.

저자: TAKATA Toshinori
자료유형: 학술정보