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Solutions for Sustainability
Cooling tower interchanger – savings with Alfa Laval
개방형 냉각탑은 산업용 플랜트의 파울링의 주 원인으로,
일상적으로, 열을 교환하는 플랜트의 다른 냉각 장비의 유지보수가
어렵게 만든다. 플랜트 냉각 루프는 대기와의 유일한 접점을
형성하는 개방형 냉각탑을 제외하고는 일반적으로 완전히 밀폐되어
있고, 화학적으로 처리된다.
냉각탑 가로질러 흐르는 냉각수가 자유롭게 떨어지면서, 팬이
신선한 공기를 빨아들이고, 냉각탑 주변에는 진공이 형성되어
인근의 공기중 미세입자를 끌어당긴다. 이 많고 다양한 입자들은
쉘엔튜브 열교환기와 같은 플랜트 냉각 장비 내부로 흘러 들어가며,
낮은 흐름이나 정지 지점에 모이게 되어 유지관리에 높은 비용을
초래하고, 계획되지 않은 정지 및 열전달 효율의 손실과 추가 펌핑에
의한 손실을 야기할 수 있다.
냉각탑용 알파라발 판형 열교환기
대항류로 설계된 판형 열교환기는 1°C의 낮은 접근온도에 도달할 수
있는 우수한 유동체 때문에 ‘냉각수 루프 중간 열교환기’로 흔히
사용된다. 알파라발 가스켓 열교환기는 32°C의 냉각탑 수를 플랜트에
보내는 대신 33°C의 밀폐된 깨끗한 물을 공급 할 수 있다.
비용.
개방형 냉각탑 시스템은 순환식 냉각수의 탄산칼슘과 부식성 염화물
이온 증가의 원천이기도 하다. 이 원치 않는 미네랄은 보충수를 통해
침투하여 시간이 흐르면서 허용치 이상으로 축적된다. 개방 냉각탑
물 순환에서 물은 증발하지만, 미네랄은 그대로 남아 냉각계통 내의
농도를 증가시킨다. 6개월동안 탄산칼슘과 칼슘의 농도는 두 배로
증가 될 수도 있다!
이러한 불필요한 오염물질을 제거하는 유일한 방법은 주기적으로
순환 회로를 씻어 내는 것이다. 이는 일반적으로 서유럽에서와 같이
운영비용이 증가하고 물 비용만으로 m3 당 0.10 유로라는 것을
의미한다.
가스켓 타입 판형 열교환기의 이점
• 이물질이 없고, 탄산칼슘과 염소이온이 일정하게 유지되는
깨끗한 냉각수로 밀폐 회로 냉각
• 내부 고온 배관 표면의 칼슘 침전물 접착이 없어 직경이
감소하지 않는 깨끗한 파이프를 유지하여 펌핑비용 절감
• 쉘 앤 튜브 열 교환기와 같은 다운스트림 냉각 장비의
유지보수 비용 절감
• 높은 수준의 염화 이온 부식으로 인해 쇌 엔 튜브 열교환기의
막힘으로 인한 전열 면적 감소를 최소화 함
,
• 개방형 냉각탑 루프에 대한 화학적 처리에 드는 비용이 절감됨.
일반적으로 전체 냉각탑 루프의 10%
• 유지보수 및 기계적 부식 때문에 일어나는 계획되지 않은 중단에
대한 비용 절감
• AISI 316 SS 스테인리스 스틸 플레이트 재료를 사용한 가스켓
판형 열교환기는 40°C.에서 최대 300ppm의 염화물을 처리할 수
있으므로 공장의 저등급 강철 장비는 부식으로부터 보호
• 한 사람이 몇시간 안에 가스켓 판형 열교환기를 빠르고
간편하게 세척
Solutions for Sustainability
27°C 이슬점에 대한 일반적인 온도 프로필:
1°C 의 온도차를 가질 때
밀폐된 깨끗한 물(플랜트) 38°C → 33°C
오염된 물(개방형 냉각탑) 37°C ← 32°C
2°C 의 온도차를 가질 때
밀폐된 깨끗한 물(플랜트) 39°C → 34°C
오염된 물(개방형 냉각탑) 37°C ← 32°C
염화칼슘은 그 특성상 차가운 물에 용해되지만 뜨거운 물이나
표면에 침전된다. 핵심적으로 자재는 냉각수 파이프, 쉘 앤 튜브
열교환기의 셸 측 및 기타 냉각 장비의 표면에 침전된다. 쉘과 튜브에
1mm 칼슘 코팅은 열전달에 대한 저항성과 더 많은 냉각수의
필요성을 의미하며, 이는 펌프 비용을 더 많이 발생시킨다.
플랜트 전체에 순환하는 냉각탑 용수
배관은 시간이 지남에 따라 칼슘과 함께
직경이 감소한다.
내부 표면의 탄산염 침전물 때문에 필요한
냉각 장비로의 흐름이 감소되고 마찰과
직경이 작아져서 펌핑 비용이 증가한다.
공기 발생 입자, 생물학적 성장 및 기타 이물질로 인한 플랜트
파울링을 보호하는 것 외에도, 가스켓 판형 열교환기는 플랜트
전체에 걸쳐 수많은 다른 냉각 장치의 수명 주기를 개선하여 비용을
절감한다.
탄산칼슘이 축적되는 문제
냉각수 배관 내 염화칼슘 광물의 농도가 증가하면 에너지 효율의 큰
손실, 냉각수 배관 직경 감소, 냉각 장비 교체, 예상치 못한 정지,
열 전달 효율 손실, 더 많은 냉각수를 필요로 하는 등 냉각탑
용량에 대한 추가 투자가 발생할 수 있다.
Practical tips
염화물 이온이 축적되는 문제
연강 또는 탄소강으로 구성된 쉘 앤 튜브 열 교환기와 같은 공장의
많은 냉각 장비는 보충수로부터 축적된 염화물 이온의 높은 수치
증가로 인하여 부식 될 것이다. 침전 시 염소 이온 농도가 높은
사점이나 틈은 특히 위험하며 접근의 어려움으로 인하여 청소가
불가능하다.
1. 정지 중에는 주변 조건으로 인해 표면의 증발수로 인한
틈 부식을 방지하기 위해 냉각장치를 물로 가득 채우는
것을 권장합니다. 열 전달 표면의 물방울은 시간이
지남에 따라 부피의 절반으로 증가하며, 따라서 그
지점의 염화물 이온 농도를 두 배로 증가시킵니다.
증발이 계속되면 농도가 증가하므로 부식이
불가피합니다.
2. 청소하기 전에 더 긴 시간 동안 작동할 수 있도록 가스켓
판형 열교환기의 냉각탑 입구에 2mm mesh의 Y
스트레이너(또는 병렬로 2개)를 설치하십시오. 직경 2mm
미만의 이물질은 가스켓 플레이트 열 교환기를 통과하여
최고조의 작동 조건에서 배출됩니다.
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2018/12 SELUCDN
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