작성자 아카이브 샤오하이

산업폐열회수의 형태는 무엇입니까?

산업폐가스 열 회수의 형태는 다음과 같습니다.

  1. 열교환기 회수: 열교환기(예: 플레이트, 튜브 또는 핀형)를 사용하여 폐기가스로부터 열을 차가운 유체(예: 물이나 공기)로 전달하여 공정 매체를 가열하거나 증기를 생성합니다.
  2. 증기 발생기: 폐열을 활용하여 증기 발생기를 구동하고 산업 공정이나 난방을 위한 증기를 생산합니다.
  3. 히트파이프 기술: 열파이프 열교환기를 사용하여 폐열을 효율적으로 회수하며, 중·저온 열 회수에 자주 사용됩니다.
  4. 유기 랭킨 사이클(ORC): 폐열을 이용해 ORC 시스템을 구동하고, 열을 전기로 변환하며, 중저온 난방에 적합합니다.
  5. 히트 펌프 시스템: 열펌프를 이용해 저급 폐열을 더 높은 온도로 업그레이드하여 난방이나 공정에 필요한 열을 생성합니다.
  6. 직접 활용: 연소 공기 예열이나 재료 건조와 같이 원료, 공기 또는 연료를 예열하기 위해 폐열을 직접 사용합니다.
  7. 열병합 발전(CHP): 발전과 난방 모두에 폐열을 통합하여 전반적인 에너지 효율을 개선합니다.
  8. 열 저장 회수: 나중에 사용하기 위해 열 저장 재료(예: 세라믹이나 금속)에 폐열을 저장합니다.

왜 역류가 평행류보다 효율적인가요?

열교환기에서 역류(counterflow)는 평행류보다 효율적입니다. 역류는 교환기 전체에서 두 유체 사이의 온도 차이(ΔT)를 더 크고 일정하게 유지하여 열전달을 극대화하기 때문입니다. 자세한 설명은 다음과 같습니다.

1. 온도 구배 및 열 전달

  • 역류:
    • 역류에서는 유체가 반대 방향으로 흐릅니다(예: 뜨거운 유체가 한쪽 끝으로 들어오고 차가운 유체가 반대쪽 끝으로 들어옴). 이로 인해 열교환기 전체 길이에 걸쳐 거의 일정한 온도 차이(ΔT)가 발생합니다.
    • 뜨거운 유체의 최고 온도(입구)는 차가운 유체의 출구와 만나고, 차가운 유체의 최저 온도(입구)는 뜨거운 유체의 출구와 만납니다. 이를 통해 차가운 유체가 뜨거운 유체의 입구 온도에 가까워져 열전달이 극대화됩니다.
    • 예: 뜨거운 유체가 100°C에서 들어와 40°C에서 나가고, 차가운 유체가 20°C에서 들어와 90°C에 가까운 온도에서 나가면 높은 열전달률을 얻을 수 있습니다.
  • 평행 흐름:
    • 병렬 흐름에서는 두 유체가 같은 방향으로 흐르므로 가장 큰 ΔT는 입구에서 발생하지만, 두 유체가 교환기를 따라 비슷한 온도에 접근함에 따라 ΔT는 빠르게 감소합니다.
    • 차가운 유체의 출구 온도는 뜨거운 유체의 출구 온도를 초과할 수 없으므로 전달되는 총 열이 제한됩니다.
    • 예: 뜨거운 유체가 100°C에서 들어와 60°C에서 나오면 20°C에서 들어오는 차가운 유체는 ~50°C에 도달할 뿐이어서 열전달이 감소합니다.

왜 중요한가: 열전달률(Q)은 ΔT에 비례합니다(Q = U × A × ΔT, 여기서 U는 열전달 계수이고 A는 표면적입니다). 대향류는 ΔT가 더 크고 일정하기 때문에 평균 열전달률이 더 높아 효율이 더 높습니다.

2. 로그 평균 온도 차이(LMTD)

  • 열교환기의 효율성은 종종 LMTD(대수 평균 온도 차이)를 사용하여 정량화되는데, LMTD는 열 전달을 주도하는 평균 온도 차이를 나타냅니다.
  • 역류: 열교환기 전체에 걸쳐 온도 차이가 비교적 일정하게 유지되므로 LMTD가 더 높습니다. 이를 통해 동일한 표면적에서 더 많은 열이 전달될 수 있습니다.
  • 평행 흐름: 출구 쪽으로 갈수록 온도 차이가 크게 줄어들어 LMTD가 낮아지고 열전달의 구동력이 감소합니다.
  • 결과: 동일한 열교환기 크기의 경우, 역류 방식은 LMTD가 더 높아 더 많은 열을 전달하거나 동일한 열전달을 달성하는 데 필요한 표면적이 더 작아서 더 컴팩트하고 효율적입니다.

3. 최대 열 회수

  • 역류 방식에서는 차가운 유체가 이론적으로 뜨거운 유체의 유입 온도(무한히 긴 교환기)에 도달하여 거의 완전한 열 회수가 가능합니다(예: Holtop의 3D 교차 역류 교환기와 같은 최신 설계에서는 효율이 90–95%임).
  • 병렬 흐름에서는 차가운 유체의 출구 온도가 뜨거운 유체의 출구 온도에 의해 제한되어 효율이 제한됩니다(일반적으로 60–80%). 따라서 역류는 에너지 회수 환기(ERV)나 최대 열 회수가 중요한 산업 공정과 같은 분야에 이상적입니다.

4. 실제적 의미

  • 역류: 일관된 ΔT는 필요한 열 전달 면적을 줄여 고성능 애플리케이션을 위한 더 작고 비용 효율적인 설계를 가능하게 합니다. HVAC, 산업용 냉각 및 에너지 회수 시스템에 널리 사용됩니다.
  • 평행 흐름: ΔT의 급격한 감소는 동등한 열전달을 달성하기 위해 더 넓은 열전달 면적을 필요로 하며, 이로 인해 재료 및 공간 요구 사항이 증가합니다. 이 방식은 기본 라디에이터나 교육용 장치처럼 효율이 덜 중요한 단순 응용 분야에 사용됩니다.

시각적 설명(간단하게)

  • 역류: 뜨거운 유체(100°C~40°C)와 차가운 유체(20°C~90°C)를 상상해 보세요. 열교환기 전체의 온도 차이는 비교적 높게 유지됩니다(예: ~20~60°C). 이로 인해 효율적인 열전달이 이루어집니다.
  • 평행 흐름: 동일한 유체가 큰 ΔT(100°C – 20°C = 80°C)로 시작하지만 빠르게 수렴합니다(예: 60°C – 50°C = 10°C). 이로 인해 구동력이 감소하고 효율성이 제한됩니다.

결론

역류는 열교환기를 따라 더 크고 일관된 온도 차이(ΔT)를 유지하여 더 높은 LMTD(저온저항체)와 동일 표면적에서 더 큰 열전달을 초래하기 때문에 더 효율적입니다. 따라서 에너지 회수 또는 산업 공정과 같이 고효율이 요구되는 분야에 선호되는 반면, 병렬 흐름은 더 간단하지만 효율이 낮아 덜 까다로운 분야에 적합합니다.

역류 열교환기 대 병렬 흐름 열교환기

역류 및 평행류 열교환기는 두 유체 간 열전달을 위한 두 가지 주요 구성으로, 유체 흐름 방향과 효율, 온도 프로파일 및 응용 분야에 미치는 영향이 서로 다릅니다. 아래는 설계, 성능 및 사용 사례를 기반으로 한 간략한 비교입니다.

1. 흐름 구성

  • 역류 열교환기:
    • 유체는 반대 방향으로 흐릅니다(예: 뜨거운 유체는 한쪽 끝으로 들어오고 차가운 유체는 반대쪽 끝으로 들어옵니다).
    • 예: 뜨거운 유체는 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르고, 차가운 유체는 오른쪽에서 왼쪽으로 흐릅니다.
  • 병렬 흐름 열교환기:
    • 유체는 같은 방향으로 흐릅니다(예: 뜨거운 유체와 차가운 유체가 같은 끝에서 들어와 반대쪽 끝에서 나갑니다).
    • 예: 두 유체는 모두 왼쪽에서 오른쪽으로 흐릅니다.

2. 열전달 효율

  • 역류:
    • 더 높은 효율성: 열교환기 전체 길이에 걸쳐 더 큰 온도 차이(ΔT)를 유지하여 단위 면적당 열전달을 극대화합니다.
    • 잘 설계된 시스템(예: 판형 또는 관형 교환기)에서는 최대 90–95%의 열 효율을 달성할 수 있습니다.
    • 차가운 유체의 출구 온도는 뜨거운 유체의 입구 온도에 근접할 수 있으므로 최대 열 회수가 필요한 응용 분야에 이상적입니다.
  • 평행 흐름:
    • 효율성이 낮음: 온도 차이(ΔT)는 입구에서 가장 크지만 두 유체가 교환기를 따라 열 평형에 접근함에 따라 빠르게 감소합니다.
    • 일반적으로 60–80% 효율을 달성하는데, 이는 차가운 유체의 출구 온도가 뜨거운 유체의 출구 온도를 초과할 수 없기 때문입니다.
    • 거의 완전한 열전달이 필요한 응용 분야에서는 효과가 떨어집니다.

3. 온도 프로파일

  • 역류:
    • 온도 기울기는 더 균일하며, 교환기 전체에 걸쳐 ΔT가 거의 일정합니다.
    • 더 가까운 접근 온도(뜨거운 유체의 출구 온도와 차가운 유체의 입구 온도 차이)가 가능합니다.
    • 예: 뜨거운 유체는 100°C에서 들어와 40°C에서 나옵니다. 차가운 유체는 20°C에서 들어와 90°C에 가까운 온도에서 나올 수 있습니다.
  • 평행 흐름:
    • 입구에서는 온도 차이가 크지만 교환기를 따라가면서 감소하여 유체의 온도가 비슷해지면서 열전달이 제한됩니다.
    • 예: 뜨거운 유체는 100°C에서 들어와 60°C에서 나옵니다. 차가운 유체는 20°C에서 들어와 50°C까지만 올라갈 수 있습니다.

4. 디자인과 복잡성

  • 역류:
    • 유체가 반대 방향으로 흐르도록 하려면 더 복잡한 배관이나 판 배열이 필요하므로 제조 비용이 증가할 가능성이 있습니다.
    • 더 높은 효율성으로 인해 컴팩트한 설계가 가능하며, 동일한 열전달률을 위해 필요한 재료도 줄어듭니다.
  • 평행 흐름:
    • 두 유체가 같은 끝에서 들어오고 나가므로 설계가 간단해지고 배관의 복잡성이 줄어듭니다.
    • 비슷한 열전달을 달성하려면 더 큰 열전달 영역(더 길거나 더 큰 열교환기)이 필요할 수 있으며, 이로 인해 크기와 재료 비용이 증가합니다.

5. 응용 프로그램

  • 역류:
    • 다음과 같이 높은 효율성과 최대 열 회수가 필요한 응용 분야에 적합합니다.
      • HVAC 시스템(예: 에너지 회수 환기 장치).
      • 산업 공정(예: 화학 공장, 발전).
      • 폐수 열 회수(예: 샤워 열교환기).
      • 정확한 온도 제어가 중요한 극저온 시스템.
    • 플레이트 열교환기, 이중 파이프 열교환기, 고성능 쉘 앤 튜브 설계에 일반적입니다.
  • 평행 흐름:
    • 단순성이 우선시되거나 완전한 열 전달이 중요하지 않은 다음과 같은 응용 분야에서 사용됩니다.
      • 소규모 냉각 시스템(예: 자동차 라디에이터).
      • 유체가 특정 온도를 초과해서는 안 되는 공정(예: 차가운 유체가 과열되는 것을 방지하기 위해).
      • 구조가 간단하여 교육적 또는 실험적 목적으로 적합합니다.
    • 기본적인 튜브-인-튜브 또는 쉘-앤-튜브 열교환기에 일반적입니다.

6. 장점과 단점

  • 역류:
    • 장점:
      • 열 효율이 높아져 에너지 손실이 줄어듭니다.
      • 동일한 열전달 용량에 비해 크기가 더 작습니다.
      • 온도 차이가 큰 응용 분야에 더 적합합니다.
    • 단점:
      • 설계와 배관이 더 복잡해져서 비용이 증가할 가능성이 있습니다.
      • 추운 환경에서는 결로나 서리를 관리하기 위한 추가 조치가 필요할 수 있습니다.
  • 평행 흐름:
    • 장점:
      • 디자인이 더 간단하고, 제조와 유지관리가 더 쉽습니다.
      • 어떤 경우에는 압력 강하가 낮아져 펌핑 비용이 절감됩니다.
    • 단점:
      • 효율성이 낮아 더 넓은 열전달 면적이 필요합니다.
      • 출구 온도 제약에 의해 제한됨(차가운 유체는 뜨거운 유체의 출구 온도를 초과할 수 없음).

7. 실제 고려 사항

  • 역류:
    • 에너지 회수 시스템(예: 95% 효율을 갖춘 Holtop의 3D 교차 역류 교환기 또는 RECUTECH의 RFK+ 엔탈피 교환기)에 이상적입니다.
    • 응축을 관리하기 위한 친수성 코팅과 같은 기능이 장착된 경우가 많습니다(예: Eri Corporation의 알루미늄 판형 교환기).
  • 평행 흐름:
    • 기본적인 HVAC 시스템이나 소규모 산업용 냉각 시스템과 같이 비용과 단순성이 효율성 요구 사항보다 중요한 응용 분야에 사용됩니다.
    • 성능 제한으로 인해 현대의 고효율 설계에서는 덜 일반적입니다.

요약표

올바른 열교환기를 선택하려면 어떻게 해야 하나요?

Choosing the right heat exchanger involves evaluating several key factors to ensure it meets your application’s needs while optimizing efficiency, cost, and performance. Here’s a concise guide to help you make an informed decision:

  1. Understand Your Application Requirements:
    • Fluid Properties: Identify the fluids involved (e.g., water, oil, or corrosive fluids) and their characteristics, such as viscosity, particulate content, and corrosiveness. Viscous fluids or those with particulates may require tubular or scraped-surface heat exchangers, while low-viscosity fluids work well with plate heat exchangers.
    • Thermal Requirements: Determine the required heat transfer rate, inlet and outlet temperatures, and whether phase changes (e.g., evaporation or condensation) are involved. Calculate the Initial Temperature Difference (ITD) by subtracting the incoming cold fluid temperature from the incoming hot fluid temperature to assess thermal performance needs.
    • Flow Rates: Assess the flow rates of both fluids (e.g., liters per minute or gallons per minute) to ensure the heat exchanger can handle the throughput. For large-scale production, prioritize energy efficiency; for small batches, focus on minimizing product losses.
  2. Select the Appropriate Type:
    • 판형 열교환기: Ideal for low to medium pressure, high-efficiency applications with simple fluids like milk or thin oils. They offer high heat transfer rates, compact size, and easy maintenance but are limited by gasket durability at high temperatures (up to 350°F) or pressures (up to 370 psi).
    • Shell-and-Tube Heat Exchangers: Suitable for high-pressure and high-temperature applications (e.g., oil and gas, chemical processing). They are robust and cost-effective but less efficient than plate designs and harder to clean.
    • Scraped-Surface Heat Exchangers: Best for highly viscous fluids, fluids with large particulates, or processes involving phase changes (e.g., ice cream, sauces). They are expensive but effective for continuous processing and fouling prevention.
    • Other Types: Consider air-cooled or compact heat exchangers for specific applications like automotive or space-constrained environments.
  3. Evaluate Operating Conditions:
    • Pressure and Temperature: Ensure the heat exchanger can handle the maximum design pressure and temperature. For high-pressure/temperature applications, shell-and-tube or specialized designs like dimple plates may be necessary.
    • Fouling and Maintenance: Assess the fouling potential of your fluids (e.g., sedimentation, biological growth). Plate heat exchangers are easier to clean, while scraped-surface designs reduce fouling in viscous applications. Specify fouling factors (e.g., 0.0002–0.001 m²K/W for tubular designs) to account for performance degradation.
    • Pressure Drop: Calculate allowable pressure drop based on your system’s constraints (e.g., pump capacity). Designs with lower pressure drops, like shell-and-tube, can save energy.
  4. Consider Size and Space Constraints:
    • Evaluate available space for installation, maintenance, and potential expansion. Plate heat exchangers are compact and modular, allowing easy capacity adjustments by adding/removing plates. Oversizing by 30–40% can enable heat recovery if space permits.
    • For tight spaces, consider compact heat exchangers with high surface area-to-volume ratios (e.g., ≥700 m²/m³ for gas-to-gas applications).
  5. Material Selection:
    • Choose materials compatible with your fluids and operating conditions:
      • Stainless Steel: Durable, corrosion-resistant, and easy to clean, ideal for most applications.
      • Titanium: Lightweight, non-corrosive, suitable for extreme temperatures or chemical processes but costly.
      • Aluminum: Cost-effective for industrial applications but less corrosion-resistant.
      • Graphite or Ceramic: For highly corrosive or high-temperature fluids.
    • Ensure material compatibility with gaskets in plate heat exchangers to avoid failures.
  6. Cost and Efficiency:
    • Balance initial investment with long-term operational costs. Plate heat exchangers are typically the least expensive and most energy-efficient, while scraped-surface designs are costlier but necessary for specific applications.
    • Focus on total cost of ownership (TCO) over 3–4 years. Energy-efficient designs often have quick payback periods (e.g., <1 year for large-scale operations).
    • Consider eco-friendly options like ambient cooling for electrical enclosures to reduce energy costs.
  7. Consult Manufacturers and Use Tools:
    • Use manufacturer-provided comparison charts or performance graphs to match models to your thermal and flow requirements (e.g., W/°C for specific flow rates).
    • Seek professional advice to validate calculations and ensure the design meets safety and performance standards. Manufacturers can assist with sizing, installation, and maintenance planning.
  8. Avoid Common Pitfalls:
    • Don’t oversize unnecessarily if space is limited, as it increases costs without benefits.
    • Avoid selecting a design based solely on cost or tradition (e.g., assuming tubular is best for viscous fluids). Evaluate newer technologies like corrugated tube designs for better performance.
    • Ensure the heat exchanger aligns with process goals (e.g., pasteurization, cooling) to avoid quality issues or incomplete processing.

Example Calculation: For cooling a liquid from 80°C to 40°C using air at 21°C with a flow rate of 2 gpm, calculate ITD (80°C – 21°C = 59°C). Refer to performance graphs to select a model meeting the required heat transfer rate (e.g., 56 W/°C for a copper heat exchanger). Check pressure drop (e.g., 8 psi at 2 gpm) to ensure pump compatibility.

Recommendation: Start by defining your fluid properties, thermal needs, and space constraints. For simple fluids and space-limited setups, prioritize plate heat exchangers. For high-viscosity or particulate-laden fluids, consider scraped-surface or tubular designs. Consult with manufacturers to finalize the model and size, ensuring it aligns with your process and budget.

폐열 에너지 회수 시스템: 산업 효율성 혁신

In today’s industrial landscape, where energy costs and environmental regulations are pressing concerns, waste heat recovery systems offer a powerful solution to enhance efficiency and sustainability. By capturing and reusing heat generated during industrial processes, these systems reduce energy waste and emissions. Zibo Qiyu Air-condition Energy Recovery Equipment Co., Ltd. leads the charge with innovative heat recovery technologies tailored for industries worldwide.

Why Waste Heat Recovery Matters

Industrial operations, such as those in steel, glass, and petrochemical sectors, produce vast amounts of waste heat—often 30-50% of total energy input. Recovering this heat through advanced systems like heat exchangers can significantly cut energy costs and greenhouse gas emissions. Applications include preheating raw materials, powering turbines, or heating facilities, making waste heat recovery a cornerstone of modern industrial efficiency.

Zibo Qiyu: Pioneering Heat Recovery Solutions

Headquartered in Zibo, Shandong, Zibo Qiyu Air-condition Energy Recovery Equipment Co., Ltd. specializes in state-of-the-art waste heat recovery systems, including air-to-air heat exchangers, plate sensible heat exchangers, and heat tube heat exchangers. Their solutions are designed to handle a wide range of heat sources, from low-grade (below 350°F) to high-temperature (above 750°F) waste heat, making them ideal for diverse industries.

Zibo Qiyu’s systems, such as modular heat recovery units, achieve up to 70% energy recovery, lowering operational costs while supporting environmental goals. Their products integrate seamlessly with industrial air conditioning and ventilation systems, ensuring cleaner air and efficient energy use. With a global footprint and over 150,000 customers served, Zibo Qiyu delivers reliable, customized solutions for industries in China, North America, and beyond.

Advantages of Zibo Qiyu’s Systems

  1. 비용 절감: Recovers waste heat to reduce energy expenses significantly.

  2. Sustainability: Lowers carbon footprint, aligning with global environmental standards.

  3. Versatile Applications: Tailored for industries like manufacturing, chemical processing, and power generation.

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Shaping the Future of Industrial Sustainability

As industries worldwide aim for net-zero targets, waste heat recovery systems are a practical step toward energy efficiency. Zibo Qiyu’s cutting-edge technologies empower businesses to reduce costs and environmental impact, paving the way for a greener industrial future.

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산업용 열 회수 응용 분야: 해산물 건조에서 발생하는 잔류 열 활용

1. 해산물 및 수산물 건조 시 발생하는 폐열의 발생원 및 특성

해산물 및 수산물(새우, 생선, 조개류 등)은 일반적으로 열풍 건조 장비를 사용하여 건조하며, 열원은 주로 석탄 연소, 가스 연소 보일러 또는 전기 가열 시스템입니다. 건조 과정에서는 일반적으로 50~100°C의 고온 다습 배기가스(연소가스)가 다량 발생하며, 상당한 현열과 잠열을 함유하고 있습니다.

현열: 고온 연소가스 자체에 내재된 열.

잠열: 배기가스 내 수증기가 응축되어 방출되는 열입니다. 해산물은 수분 함량이 높기 때문에 잠열의 비중이 특히 높습니다.

배기가스 특성: 습도가 높고(수증기 함량이 높음), 염분이나 유기물이 포함되어 있을 수 있으며, 이로 인해 장비가 부식되거나 열교환기 표면에 석회질이 쌓일 수 있습니다.

이러한 배기가스를 직접 배출하게 되면 열에너지가 낭비될 뿐만 아니라, 열오염과 습윤오염도 증가하여 환경에 영향을 미치게 됩니다.

2. BXB 판형 열교환기의 특징

BXB 판형 열교환기는 산업 폐열 회수에 널리 사용되는 고효율 소형 열교환 장치로, 특히 고온 다습한 배기가스 처리에 적합합니다. 주요 특징은 다음과 같습니다.

고효율 열교환: 플레이트 구조는 넓은 열교환 면적을 제공하여 최대 60-80%의 회수율로 높은 열전달 효율을 제공합니다.

컴팩트한 디자인: 쉘 앤 튜브 열교환기에 비해 설치 면적이 작아 공간 제약이 있는 건조 장비에 적합합니다.

부식 저항성: 해산물 건조 배기 가스의 염분과 유기 화합물로 인한 부식을 견뎌낼 수 있도록 스테인리스 스틸이나 티타늄 합금 판을 선택할 수 있습니다.

간편한 유지관리: 분리형 디자인으로 배기가스에 있는 스케일이나 침전물을 제거하기 위한 세척이 용이합니다.

낮은 압력 강하: 유체 저항이 최소화되어 시스템 에너지 소비가 줄어듭니다.

3. 해산물 및 수산물 건조에 BXB 판형 열교환기 적용

(1) 시스템 설계

프로세스 흐름:

배기가스 수집: 건조 장비에서 배출되는 고온, 고습도 배기가스(50~100°C)는 파이프를 통해 BXB 판형 열교환기의 고온측 입구로 전달됩니다.

열전달: 배기 가스의 현열과 잠열은 열교환판을 통해 차가운 쪽 매체(일반적으로 차가운 공기나 냉각수)로 전달됩니다.

열 활용:

유입 공기 예열: 회수된 열은 건조실로 유입되는 공기를 예열하는 데 사용되어 히터의 에너지 소비를 줄입니다.

온수 생산: 열이 물로 전달되어 장비 세척이나 시설 가열을 위한 온수를 생산합니다.

제습 최적화: 냉각 후 배기 가스의 습도가 낮아져 제습 시스템의 효율성이 향상됩니다.

배기가스 배출: 냉각된 배기가스(온도가 40~50°C로 낮아짐)는 배출되기 전에 제습 시스템을 통해 추가 처리되어 열 오염을 줄입니다.

장비 구성:

열교환기 유형: BXB 플레이트 열교환기를 선택하며, 염분 부식을 방지하기 위해 스테인리스 스틸 316L 또는 티타늄 합금 플레이트를 권장합니다.

플레이트 설계: 골판은 난류를 강화하고, 열전달 효율을 개선하며, 스케일링을 줄이는 데 사용됩니다.

보조 시스템: 배기가스 여과 장치(먼지와 유기화합물 제거)와 열교환기의 수명을 연장하기 위한 자동 세척 시스템이 장착되어 있습니다.

(2) 작동 원리

배기가스에서 발생하는 열은 판형 열교환기의 금속판을 통해 차가운 쪽 매체로 전달됩니다. 판 사이의 좁은 통로는 열전달 효율을 향상시킵니다.

열교환 과정에서 고온, 고습의 배기가스에 포함된 수증기 일부가 응축되어 잠열을 방출하고 열 회수 효율이 더욱 향상됩니다.

차가운 매체(공기나 물 등)는 열을 흡수하여 온도를 높이며, 건조 예열이나 기타 공정 요구 사항에 직접 사용할 수 있습니다.

(3) 응용 시나리오

유입 공기 예열: 건조실에 유입되는 신선한 공기를 가열하기 위해 배기 가스 열을 회수하면 열원 소비가 줄어듭니다.

온수 공급: 회수된 열을 활용하여 해산물 가공 장비 세척이나 산업용 온수 공급을 위해 40~60°C의 온수를 생산합니다.

제습 최적화: 냉각 및 응축을 통해 배기 가스 습도를 낮추면 제습 효율이 향상되고 건조 성능이 향상됩니다.

4. 혜택 분석

에너지 절약 및 배출 감소: BXB 판형 열교환기는 50~80%의 배기가스 열을 회수하여 건조 에너지 소비를 20~40%만큼 줄이고 연료 소비와 CO2 배출량을 감소시킵니다. 예를 들어, 60%의 잔여열을 회수하면 해산물 가공 톤당 에너지 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

경제적 이점: 연료와 전기 소비가 줄어들어 장비 투자 비용은 일반적으로 1~2년 내에 회수됩니다.

환경적 이점: 배기 가스 온도와 습도를 낮추면 열 및 습기 오염이 줄어들어 환경 보호 요구 사항을 충족합니다.

제품 품질: 안정적인 건조 온도를 유지하면 과열이나 과도한 습도를 방지하여 해산물 건조 품질을 향상시킵니다.

 

번역됨 딥엘닷컴 (무료 버전)

패널 룸에 간접 증발 냉각 장치 적용

간접 증발 냉각(IEC) 장치는 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 전기 패널실, 통제실, 그리고 장비 인클로저 추가적인 습도를 유발하지 않으면서 에너지 효율적인 냉방을 제공합니다. 이러한 방에는 일반적으로 작동 중 열을 발생시키는 민감한 전기 및 전자 장비가 보관되어 있으며, 안정적인 작동을 위해서는 제어된 온도 환경이 필요합니다.

Application of Cross Flow Heat Exchanger in Indirect Evaporative Cooling System of Data Center

패널 룸에 간접 증발 냉각 장치 적용

작동 원리

간접 증발 냉각 장치는 패널 룸 내부에서 물과 공기가 직접 접촉하지 않고 공기를 냉각합니다. 대신 열교환 기 실내의 따뜻한 공기에서 증발로 냉각되는 2차 기류로 열을 전달합니다. 이 과정은 다음을 보장합니다.

  • 습기 없음 패널 룸에 들어간다.

  • 그만큼 내부 공기는 깨끗하고 건조하게 유지됩니다.

  • 에너지 소비가 훨씬 낮습니다 전통적인 기계적 냉장보다.

패널 룸 애플리케이션의 이점

  1. 습기 없는 냉각:
    물과 직접 접촉하지 않으므로 민감한 전자 부품은 응축 및 부식 위험으로부터 안전합니다.

  2. 에너지 효율:
    IEC 장치는 기존의 에어컨 시스템에 비해 전력 소모가 적어 산업 현장에서 연속 작동에 이상적입니다.

  3. 유지 보수 감소:
    기계적 구성 요소가 적고 냉장 사이클이 없기 때문에 시스템 유지 관리가 간단하고 작동 수명이 더 깁니다.

  4. 향상된 신뢰성:
    안정적이고 시원한 환경을 유지하면 제어판의 수명을 연장하고 과열로 인한 장비 고장 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

  5. 환경 친화적:
    냉매를 사용하지 않아 시스템의 환경 영향을 줄였습니다.

일반적인 응용 프로그램

  • 공장의 전기 패널실

  • 서버 및 네트워크 제어 캐비닛

  • 인버터 또는 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러) 룸

  • 야외 통신 인클로저

  • 변전소 제어실

환기 시스템에서 열교환기의 적용

열교환기는 공기 처리 효율을 높이고, 에너지 소비를 줄이며, 실내 공기질을 개선하여 환기 시스템에서 핵심적인 역할을 합니다. 아래에서는 열교환기의 기능과 일반적인 응용 분야에 대한 자세한 설명을 제공합니다.


I. 환기 시스템에서 열교환기의 기능

  1. 에너지 절약
    열교환기는 배기 공기에서 열에너지(또는 냉각 에너지)를 회수하여 유입되는 신선한 공기로 전달합니다. 이렇게 하면 신선한 공기를 가열하거나 냉각하는 데 필요한 에너지가 줄어들어 겨울 난방과 여름 냉방 모두에 적합합니다.

  2. 신선한 공기 질과 편안함 개선
    열교환기는 충분한 환기를 보장하는 동시에 신선한 공기를 예열하거나 예냉하여 실내와 실외 공기의 온도 차이를 최소화하고 거주자의 편안함을 향상시킵니다.

  3. 시스템 효율성 향상(COP)
    배출 공기에서 현열과 잠열을 모두 회수함으로써 시스템의 에너지 효율이 크게 향상됩니다.

  4. 온도 및 습도 제어 지원
    청정실, 실험실 또는 온도 조절이 필요한 작업장과 같은 환경에서 열교환기는 유입되는 공기 조건을 안정화하는 사전 조절 장치 역할을 합니다.


II. 환기 시스템의 일반적인 열교환기 유형

  1. 판형 열교환기(현열)

    • 알루미늄이나 플라스틱 판을 사용하여 열을 판을 통해 전달하는 동시에 배기 및 공급 공기 흐름을 분리합니다.

    • 일반적으로 상업용 건물, 학교, 사무실 환기에 사용됩니다.

    • 효율성은 일반적으로 50%에서 70%까지입니다.

  2. 총 열 회수 단위(현열 + 잠열)

    • 열과 습기를 모두 교환할 수 있는 특수한 멤브레인을 사용합니다.

    • 주거용 건물, 병원, 호텔 및 습도 조절이 필요한 환경에 이상적입니다.

    • 더 나은 편안함과 에너지 절감 효과를 제공합니다.

  3. 히트파이프 열교환기

    • 움직이는 부품이 없는 간단한 구조가 특징입니다. 공기 흐름 흐름을 완전히 분리한 채 열 파이프를 통해 열을 전달합니다.

    • 서버실, 신선한 공기 예열/예냉, 건조 시스템에 적합합니다.

    • 고온의 배기 공기 환경에서도 우수한 성능을 발휘합니다.

  4. 회전 휠 열교환기

    • 흡습성 코팅이 된 회전 바퀴가 신선한 공기와 배출 공기에 동시에 접촉하여 열과 습기를 모두 전달합니다.

    • 효율성은 높지만(최대 70%–85%) 교차 오염의 위험이 있습니다.

    • 에너지 효율성이 우선시되고 교차 오염이 심각하지 않은 시나리오에 적합합니다.

  5. 간접 증발 냉각 열교환기

    • 습도를 높이지 않고 유입 공기를 식히기 위해 배출 공기의 증발을 이용합니다.

    • 산업 작업장이나 창고와 같은 덥고 건조한 환경에 이상적입니다.


III. 일반적인 적용 시나리오

  • 산업 시설: 신선한 공기의 에너지 소비를 낮추는 동시에 온도와 습도 조절을 개선합니다.

  • 클린룸 및 수술실: 제어된 환경에서 공기 흐름과 온도를 안정화합니다.

  • 상업용 건물 및 사무실: 신선한 공기를 미리 공급하고 HVAC 효율성을 개선합니다.

  • 공공장소(지하철, 공항, 학교): 에너지를 절약하는 동시에 통풍을 원활하게 하세요.

  • 데이터 센터 및 서버실: 겨울철 공기 예열을 위해 폐열을 회수합니다.

  • 가축사 및 온실: 성장을 돕기 위해 온도와 습도의 안정성과 환기의 균형을 맞춥니다.


IV. 결론

환기 시스템에 열교환기를 적용하는 것은 현대 HVAC 설계의 필수적인 부분이 되었습니다. 열에너지를 회수하고, 실내 쾌적성을 향상시키며, 공기질을 개선하는 열교환기는 친환경 건물, 에너지 절약 솔루션, 그리고 지능형 환기 시스템의 핵심 요소입니다.

석탄 광산 환기구 회수 공기 폐열 활용 프로젝트에서 중간벽 열교환기의 역할

탄광 환기구 배기열 활용 사업에서 중간벽형 열교환기는 열을 안전하게 전달하는 데 필수적인 장비입니다. 중간벽형 열교환기의 역할은 열교환 효율뿐만 아니라 시스템 안전성과 운영 신뢰성을 확보하는 것입니다. 중간벽형 열교환기의 구체적인 기능은 다음과 같습니다.

보조 샤프트 구역의 동파 방지 및 겨울철 난방이라는 목표를 달성하기 위해, 중간벽형 열교환기는 고온의 순환 공기를 신선한 공기 또는 청정 매체로부터 안전하게 분리하는 동시에 효율적인 열교환을 가능하게 합니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

회수된 공기 폐열의 효율적인 회수 및 활용

반환되는 공기가 전달하는 상당한 현열을 활용하여 열은 금속 중간 벽을 통해 신선한 공기나 온수 시스템으로 안정적으로 전달되고, 샤프트로 유입되는 신선한 공기의 온도가 2°C 이상으로 상승하여 동결 방지 요구 사항을 충족합니다.

열교환 중 청결과 안전성 확보

환기에는 먼지, 습기, 심지어 미량의 유해 가스까지 포함되어 있어 신선 공기 시스템으로 직접 유입될 수 없습니다. 중간 벽 구조는 고온 및 저온 매체를 효과적으로 분리하여 교차 오염을 방지하고 지하 공기의 질과 운영 안전을 보장합니다.

난방 시스템의 운영 안정성 향상

열교환기는 견고한 구조와 안정적인 작동을 자랑하며, 극한의 추위 속에서도 지속적으로 열을 출력합니다. 이를 통해 보조 축의 겨울철 난방의 연속성과 신뢰성을 보장하고, 기존 전기 난방 및 보일러 시스템과 관련된 운영 부담과 위험을 줄여줍니다.

에너지 절약, 배출 감소 및 녹색 광산 개발 촉진

효율적인 열교환을 통해 난방 에너지 소비와 운영 비용을 크게 절감하고 탄소 배출량을 줄입니다. 이를 통해 석탄 광산의 청정 생산 및 녹색 전환 달성을 위한 기술 지원을 제공합니다.

 

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주요 장점:

  • 에너지 절약 및 친환경: 냉각탑이 필요 없는 친환경 R410A 냉매를 사용하여 수자원과 설치 공간을 절약합니다. 건조 지역(예: 중국 북부)에 적합합니다. 효율적인 시간당 냉방을 제공하여 탄소 배출을 최소화하고 친환경적이고 건강한 작업 환경을 조성합니다.
  • 고효율 및 안정적인 운영: 최고 브랜드 컴프레서(예: 파나소닉, 산요), 유명 펌프, 축류 팬을 장착하여 저소음, 고압, 빠른 방열 성능을 제공합니다. 0.1°C의 온도 정밀도와 5~30°C의 조절 범위를 갖춘 완전 자동 원격 제어 시스템(대만 컨트롤러)을 통해 24시간 연중무휴 연속 작동이 가능합니다.
  • 스마트 안전 보호: 결상/역상, 고압/저압, 과부하, 수위, 동결 방지 등 다양한 전기 안전 장치가 통합되어 있습니다. 공장 출고 시 사전 시운전되어 전원 및 급수관 연결만 하면 즉시 작동 가능합니다.
  • 유연한 사용자 정의: 옵션 기능으로는 스테인리스 스틸 펌프, 하우징, 여러 개의 냉각수 입구/출구, 구리 증발기(열 교환 효율이 더 높음), 음압 흡입 시스템 또는 다양한 환경에 적응할 수 있는 원격 제어가 있습니다.

포괄적인 사양, 뛰어난 성능: 냉각 용량은 2.4Kw부터 73.5Kw까지 다양한 모델(예: LSJ 시리즈)로 제공됩니다. 응축기는 구리 튜브와 친수성 알루미늄 핀으로 구성되고, 증발기는 스테인리스 스틸 코일 또는 쉘앤튜브 디자인을 사용하며, 304 스테인리스 스틸 탱크는 자동 물 보충 기능을 제공하여 장기간 사용할 수 있습니다.

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