엔지니어로서 우리는 항상 가능한 것의 한계를 뛰어넘고 어려운 문제를 해결할 새로운 방법을 찾고 있습니다.
시스템에서 여분의 열을 제거하는 콘덴서는 모든 산업 공정에서 가장 중요한 부분 중 하나입니다.
다양한 종류의 콘덴서가 있지만 기압 콘덴서가 강력하고 효과적인 선택으로 두드러집니다.
이 기사에서는 기압 콘덴서의 매력적인 세계를 살펴보고 이를 모든 엔지니어에게 중요한 도구로 만드는 이점, 용도 및 기본 아이디어에 대해 자세히 설명합니다.
그러니 우리와 함께 최첨단 산업 기술을 탐구할 준비를 하십시오!
기압 콘덴서 소개
공식적인 정의:
응축수와 냉각액이 흐르는 긴 수직 파이프를 사용하여 파이프 하단에서 생성된 압력에 의해 제거하는 접촉 응축기입니다.
진공 기계는 공기, 배기 증기 및 기타 증기를 제거하기 위해 기압 응축기가 필요합니다.
이 장치는 이미 존재하는 가스의 압력을 낮추면서 들어오는 증기를 냉각 및 응축하도록 만들어졌습니다.
역류 및 병렬 흐름은 기압 콘덴서의 두 가지 주요 유형입니다.
기압 콘덴서의 종류
- 멀티 제트 기압 콘덴서.
가장 간단하고 비용 효율적인 설계는 멀티 제트 기압 콘덴서입니다.
별도의 에어펌프나 프리쿨러가 필요 없으며 물가가 싼 곳에서 많이 사용합니다.
다중 스프레이가 있는 기압 콘덴서.
멀티 스프레이 기압 응축기는 공기 흡입 챔버를 통해 비응축물을 사전 냉각기로 끌어당깁니다.
스프레이 노즐에서 물이 나오면 공기와 증기 혼합물이 냉각되고 거의 모든 증기가 응결됩니다.
공기 펌프로 가는 나머지 혼합물은 스프레이 물과 같은 온도에 가깝습니다.
이는 공기 펌프가 많은 응축 가능한 증기를 제거할 수 없음을 의미합니다.
- 기압 역류 콘덴서.
기압 역류 응축기는 물이 충분하지 않거나 비응축물이 너무 많아 별도의 진공 펌프가 필요한 경우에 사용됩니다.
해당 지역의 조건에 따라 측면 증기 유입구가 필요할 수도 있습니다.
기압 콘덴서의 구성 요소
기압 콘덴서에는 본체와 본체에 나사로 고정되는 물 노즐이 있습니다.
물 노즐은 물을 뿌리거나 분사할 수 있습니다.
물은 두 개의 포트를 통해 들어와 하나의 출구를 통해 나가고 증기는 세 번째 포트를 통해 들어와 다른 출구를 통해 나갑니다.
기압 다리
기압 레그는 사전 응축기와 핫웰 사이의 레그 파이프로 구성된 응축수 배수구입니다.
사전 콘덴서라고도 하는 직접 접촉 콘덴서는 응축수가 일반적으로 기압 레그를 통해 배출되기 때문에 기압 콘덴서라고도 합니다.
프리콘덴서는 오일 및 가스 처리의 다음 단계에서 자주 사용되는 귀중한 탄화수소 또는 물을 회수할 수 있습니다.
그들은 또한 더 작은 진공 펌프를 만드는 것을 가능하게 하여 비용과 에너지를 절약할 수 있습니다.
기압 콘덴서로 산업용 냉각을 혁신하십시오
아직도 이해하기 어렵나요? 관점을 조금 바꿔보겠습니다.
산업 공정을 식히기 위해 오래되고 비효율적인 기술을 사용하는 데 지쳤습니까? 사용하기 쉽고 잘 작동하는 솔루션을 원하십니까?
오늘 우리는 산업용 냉각의 판도를 바꾸는 혁신적인 새로운 발명품인 기압 콘덴서에 대해 이야기할 것이기 때문에 운이 좋으셨을 것입니다.
예, 맞습니다. 많은 유지 관리가 필요하고 설정하기 어려운 멋진 하이테크 냉각 시스템은 모두 잊어버리십시오.
긴 수직 파이프와 작업을 수행하는 데 필요한 좋은 구식 대기압만 있으면 됩니다.
기압 콘덴서가 있을 때 복잡한 기술이 필요한 사람은 누구입니까?
좋아, 그건 그냥 TV 광고처럼 보이도록 만든 농담일 뿐이야.
이제 설명으로 돌아가 봅시다.
기압 콘덴서의 작동 원리
기압 콘덴서는 응축수와 냉각액이 흐르는 긴 수직 파이프를 사용하는 접촉 콘덴서입니다.
파이프 하단의 압력은 응축수와 냉각액을 파이프 밖으로 밀어냅니다.
이 섹션에서는 기압 콘덴서의 작동 원리에 대해 자세히 설명합니다.
차압 및 정압
수직 파이프 바닥의 압력은 응축수와 냉각액을 기압 응축기 밖으로 밀어냅니다.
이는 응축수의 정적 헤드 압력이 어떤 압력 차보다 강하기 때문입니다.
응축기와 리시버 탱크 사이의 파이프를 "기압 다리"라고 하며 올바르게 제작해야 하며 그렇지 않으면 성능이 저하됩니다.
배기관 높이 및 배수
기압 다리의 배기관은 시스템이 순수한 진공 상태를 유지하고 물과 응축수가 자유롭게 배출될 수 있도록 최소한 충분히 높아야 합니다.
응축수는 중력으로 인해 배출되기 때문에 고압이 있는 지역으로 유입되지 않도록 충분히 높아야 합니다.
따라서 배수가 잘 되고 성능이 저하되지 않도록 테일파이프의 높이를 올바르게 맞추는 것이 중요합니다.
기압 콘덴서의 장단점
기압 콘덴서는 펌프 대신 중력을 사용하여 배기관에서 분사수를 내보내는 일종의 증기 콘덴서입니다.
이 섹션에서는 기압 콘덴서 사용의 장단점에 대해 설명합니다.
장점
- 범람에 대한 내성: 기압 콘덴서는 프라이밍되거나 액체가 유입되는 경우 범람할 수 없습니다.
- 더 짧은 배기 증기 라인: 기압 콘덴서는 더 짧은 배기 증기 라인을 허용하여 첫 번째 비용을 낮추고 누출 가능성을 줄입니다.
- 낮은 유지 보수: 움직이는 부품이 없으므로 유지 보수가 쉽고 응축기가 많은 공간을 차지하지 않습니다.
단점
- 작동 온도 범위: 역류 기압 콘덴서는 방수 온도와 증기 이슬점 온도 사이의 3~5°F 차이에서 작동할 수 있습니다. 즉, 다른 스팀 콘덴서만큼 잘 작동하지 않을 수 있습니다.
- 응축수 재사용: 냉각수와 응축수는 모두 동일한 흐름으로 배출되기 때문에 응축수를 다시 사용할 수 없습니다.
다른 Steam Condenser와 비교
- 제트 콘덴서: 제트 콘덴서는 제작이 쉽고 설치 또는 유지 관리 비용이 많이 들지 않으며 표면 콘덴서보다 바닥 공간을 적게 차지합니다.
그러나 대용량 플랜트에는 적합하지 않고 다른 유형의 증기 응축기보다 응축수 낭비가 많으며 공기 펌프에 높은 전력이 필요합니다.
- 표면 응축기: 표면 응축기의 초기 비용은 다른 유형의 증기 응축기보다 높지만 유지 관리 비용은 적습니다.
그들은 불순물이 없고 시스템에 다시 넣을 수 있는 응축수를 만듭니다.
냉각에 좋지 않은 물도 응축수와 섞이지 않기 때문에 사용할 수 있습니다.
그들은 큰 식물에 잘 작동하고 식물이 더 효율적으로 작동하도록 도와줍니다.
기압 콘덴서의 종류
카운터 플로우 및 병렬 플로우 응축기
기압 응축기에는 역류와 병렬 흐름의 두 가지 주요 유형이 있습니다.
역류 응축기는 증기와 응축 유체가 반대 방향으로 흐르도록 구성되고, 병렬 흐름 응축기는 증기와 응축 유체가 같은 방향으로 흐르도록 구성됩니다.
직접 접촉(예비)콘덴서
사전 콘덴서라고도 하는 직접 접촉 콘덴서는 응축수가 일반적으로 기압 레그를 통해 배출되기 때문에 기압 콘덴서라고도 합니다.
프리콘덴서와 핫웰 사이의 레그 파이프는 응축수 배출구인 기압 레그를 구성합니다.
응축수는 중력에 의해 레그를 통해 핫웰로 배출되어 수집됩니다.
슈테 & Koerting 기압 콘덴서
슈테 & Koerting은 추가 공기 펌프나 사전 냉각기가 필요하지 않은 다중 제트 기압 콘덴서를 만듭니다.
따라서 부하가 항상 동일한 상황에 적합합니다.
그들은 또한 움직이지 않고 많은 유지 보수가 필요하지 않은 기압 역류 콘덴서를 만듭니다.
이러한 유형의 기압 콘덴서는 물 공급이 제한되거나 과도한 양의 비응축물이 별도의 진공 펌프를 사용해야 하는 경우에 사용됩니다.
기압 콘덴서 성능에 영향을 미치는 요인
예를 들어 다운스트림 오일 및 가스 처리에서 기압 콘덴서는 들어오는 증기를 냉각하고 덜 뜨겁게 만들어 응축할 수 있도록 합니다.
이를 최대한 활용하려면 다음과 같은 여러 가지 사항에 대해 생각해야 합니다.
- 냉각수의 온도, 유량 및 온도 상승:
냉각수의 온도와 유속은 기압 콘덴서가 얼마나 잘 작동하는지에 직접적인 영향을 미칩니다.
냉각수의 유속이 높을수록 열 전달 속도가 증가하여 응축기가 더 잘 작동합니다.
- 비응축 및 응축 가능 부하:
공기와 같은 비응축성 가스가 응축기에 있으면 열이 전달될 수 있는 영역이 줄어들어 효율이 떨어질 수 있습니다.
같은 방식으로 증기와 같은 고농도의 응축 가능한 가스도 응축기의 성능을 떨어뜨릴 수 있습니다.
- 파울링:
응축기의 열 전달 표면에 침전물이 쌓이면 효과적인 열 전달 영역이 작아집니다.
이것은 콘덴서의 효율성을 떨어뜨립니다.
파울링은 스케일링, 부식 또는 유기체의 성장으로 인해 발생할 수 있습니다.
- 증기의 질:
응축기의 효율은 응축기에 들어가는 증기의 품질에 영향을 받을 수 있습니다.
젖어 있는 것처럼 증기가 좋지 않으면 열 전달 속도를 늦추고 콘덴서의 효율성을 떨어뜨릴 수 있습니다.
- 냉각수 공급 및 압력 강하:
응축기가 얼마나 잘 작동하는지는 사용 가능한 냉각수의 양과 냉각수의 압력에 따라 영향을 받을 수 있습니다.
냉각수가 충분하지 않거나 압력이 너무 떨어지면 열 전달 속도가 느려지고 콘덴서의 효율성이 떨어질 수 있습니다.
추운 곳에서는 응축기의 재순환 배수가 얼어 기계를 손상시킬 수 있습니다.
각 콘덴서에 물 발열체를 넣어 동파 방지를 할 수 있습니다.
- 물 처리:
물을 처리하면 냉각수에 용해된 고형물 및 기타 화학 물질의 양이 낮아질 수 있습니다.
이렇게 하면 응축기에서 물이 빠져나가는 속도가 느려질 수 있습니다.
- 공기로 냉각되는 콘덴서:
추운 기후에서는 공냉식 응축기를 사용하여 배수가 얼지 않도록 할 수 있습니다.
- 콘덴서 압력:
콘덴서가 얼마나 잘 작동하는가는 그 안에 얼마나 많은 압력이 가해지는지에 따라 영향을 받을 수 있습니다.
압력이 낮으면 콘덴서에 있는 물의 끓는점이 낮아져 콘덴서의 효율이 떨어질 수 있습니다.
- 낡은 장비:
콘덴서가 더 잘 작동하려면 부식되거나 마모된 부품을 교체해야 합니다.
설계 고려 사항
기압 콘덴서는 기본적으로 응축수 배출구인 기압 다리가 일정한 방식으로 만들어졌을 때 가장 잘 작동합니다.
기압계 다리의 배기관은 위아래로 일직선이어야 하며 측면으로 구부러지지 않아야 응결이 적절하게 배출될 수 있습니다.
기포가 배기관, 핫웰 또는 플로트 트랩에 걸리면 터빈 블레이드가 찢어지는 등 장비에 많은 손상을 줄 수 있습니다.
액체가 잘 흐르도록 하기 위해 기압 다리의 방향 변경은 최소 파이프 직경의 5배 또는 4피트 떨어져 있어야 합니다.
Multi-Spray Barometric Condenser는 병렬 흐름이 있고 진공 챔버에 움직이는 부품이 없기 때문에 잘 작동합니다.
즉, 움직이는 부품이 있는 장비만큼 자주 고정할 필요가 없습니다.
특정 애플리케이션을 위한 기압 콘덴서 선택
주어진 응용 분야에 적합한 기압 콘덴서를 선택하려면 여러 가지를 고려해야 합니다.
최상의 응축기를 선택하려면 응축되는 유체 또는 가스의 유형, 부피 및 온도, 원하는 효율성, 보유 공간 및 비용에 대해 생각해야 합니다.
응용 프로그램의 특정 요구 사항과 성능 요구 사항을 신중하게 고려해야 합니다.
온도 고려 사항
기압 콘덴서를 선택할 때는 응축되는 유체 또는 가스의 입구 및 출구 온도와 콘덴서를 놓을 방의 온도를 고려해야 합니다.
이 정보는 콘덴서에 필요한 냉각 전력량을 파악하는 데 사용됩니다.
HVAC 애플리케이션을 위한 냉각수 선택
HVAC 시스템에서 사용할 냉각수를 선택해야 합니다.
냉매에는 다양한 유형이 있으며 대부분 ASHRAE 냉매 지정을 기반으로 하는 번호 이름이 있습니다.
냉매의 성능은 대부분 성능 계수(COP)에 의해 결정되며, 이는 냉각되는 공간에서 빼낸 열량과 해당 열을 빼는 데 필요한 일의 양의 비율입니다.
진공 시스템용 배관
기압 콘덴서를 선택할 때 진공 시스템에 적합한 파이프가 있는 콘덴서를 선택하는 것이 중요합니다.
설치 장소의 기압과 응축기 전체의 예상 압력 강하를 사용하여 기압 다리의 높이를 계산해야 합니다.
응축기와 리시버 탱크 사이의 파이프를 "기압 다리"라고 하며 응축수가 진공 펌프나 압축기로 유입되지 않도록 충분히 높아야 합니다.
기압 다리가 제대로 만들어지지 않으면 콘덴서도 작동하지 않습니다.
수치해석
수치 분석을 통해 올바른 기압 콘덴서를 선택할 수 있습니다.
컴퓨터 모델링은 응축기를 최대한 효율적이고 효과적으로 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.
또한 다양한 작업 조건을 시뮬레이션하고 다양한 설계 매개변수가 시스템에 미치는 영향을 확인하는 데 사용할 수 있습니다.
자격을 갖춘 엔지니어와 상담
전반적으로 주어진 응용 분야에 적합한 기압 콘덴서를 선택하려면 온도, 유체 또는 가스 부피, 효율성, 공간 및 예산 제한과 같은 여러 가지 사항에 대해 신중하게 생각해야 합니다.
자격을 갖춘 엔지니어나 응축기 제조업체와 상의하면 해당 작업에 적합한 응축기를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.
산업에서 기압 콘덴서의 응용
기압 콘덴서는 진공 장비에서 공기, 배기 증기 및 기타 증기를 제거하는 비용 효율적인 방법이기 때문에 다양한 산업에서 사용됩니다.
기압 콘덴서가 자주 사용되는 몇 가지 필드를 살펴보겠습니다.
음식 산업
기압 콘덴서는 식품 산업에서 기름, 우유 및 기타 식품을 처리하는 데 사용됩니다.
그들은 음식의 품질을 해칠 수 있는 원치 않는 가스를 제거하는 데 매우 중요합니다.
설탕 정제 산업
거의 100년 전부터 설탕을 처리하는 데 기압 콘덴서가 사용되었습니다.
그들은 설탕을 끓이는 데 도움이되는 진공 팬에서 공기 및 기타 가스를 제거하는 데 사용됩니다.
알코올 공장 및 양조장
알코올 공장 및 양조장에서는 기압 콘덴서를 사용하여 증류 공정에서 공기 및 기타 가스를 제거합니다.
이것은 만들어진 알코올이 깨끗하고 좋은 품질인지 확인합니다.
펄프 및 제지 공장
기압 응축기는 펄프 탈수에 사용되는 진공 시스템에서 공기 및 기타 가스를 제거하기 위해 펄프 및 제지 산업에서 사용됩니다.
석유 정제소
정유소에서 공기 및 기타 가스는 기압 응축기의 도움을 받아 진공 증류 시스템에서 제거됩니다.
이것은 만들어진 오일이 고품질이고 깨끗하다는 것을 확인합니다.
소금 제조 공장
소금을 만드는 공장에서는 기압 응축기를 사용하여 소금물을 증발시키는 진공 시스템에서 공기와 기타 가스를 제거합니다.
화학 공장
다른 종류의 화학 공장도 기압 콘덴서를 사용합니다.
다른 화학 공정에 사용되는 진공 시스템에 속하지 않는 가스를 제거하는 데 사용됩니다.
기압 다리 및 이젝터 시스템
기압 콘덴서는 기압 다리 없이는 작동하지 않습니다.
콘덴서가 침수되는 것을 방지하기 위해 만들어졌습니다.
배출되는 응축수의 유형은 기압 레그가 얼마나 높아야 하는지를 결정하는 데 사용되어야 합니다.
예를 들어 잘못된 가정으로 인해 플랜트가 제대로 작동하지 않는지 확인하려면 기압 다리 높이 계산이 필요합니다.
기압 콘덴서는 또한 이젝터 시스템의 일부로 사용되어 원유 진공 장치 중진공 가스 오일(HVGO)의 수율 성능을 향상시킬 수 있습니다.
응축기는 들어오는 증기를 냉각하고 응축하여 이젝터 시스템이 더 잘 작동하도록 합니다.
요컨대, 기압 콘덴서는 진공 장비에서 공기, 배기 증기 및 기타 증기를 제거하는 비용 효율적인 방법이기 때문에 다양한 산업에서 사용됩니다.
그들은 식품 산업, 설탕 정제, 알코올 공장 및 양조장, 펄프 및 제지 공장, 정유 공장, 소금 공장 및 기타 여러 유형의 화학 공장에서 중요한 부분을 차지합니다.
기압 다리의 목적은 응축기가 넘치지 않도록 하는 것이며 제대로 작동하려면 높이가 적당해야 합니다.
다른 콘덴서 유형과의 효율성 및 비용 비교
기압 콘덴서는 진공 장비에서 공기, 배기 증기 및 기타 증기를 제거하기 위해 많은 산업에서 사용되는 직접 접촉 콘덴서입니다.
그들은 진공 챔버에 움직이는 부품이 없기 때문에 장비와 함께 제공되는 가동 중지 시간이 줄어듭니다.
멀티 제트 기압 콘덴서, 멀티 제트 스프레이 유형 기압 콘덴서, 멀티 스프레이 기압 콘덴서 및 기압 역류 콘덴서와 같은 다양한 종류의 기압 콘덴서가 있습니다.
그들이 얼마나 잘 작동하고 비용이 얼마나 드는지에 관해서는 다양한 유형의 콘덴서 중에서 확실한 승자가 없습니다.
상황에 따라 각 종류의 콘덴서를 적절히 사용해야 합니다.
공냉식 콘덴서
공랭식 콘덴서는 수냉식 콘덴서보다 제작하기 쉽지만 공기가 물보다 교환 계수가 낮기 때문에 열을 빠르게 이동시키지 않습니다.
대부분의 경우 이러한 종류의 응축기는 물을 구하기 어려운 곳이나 사람들이 물을 절약하고자 하는 곳에서 사용됩니다.
반면에 공랭식 시스템은 많은 에너지를 사용하고 많은 소음을 발생시키며 많은 공간을 차지합니다.
수냉식 콘덴서
수냉식 시스템은 공랭식 시스템보다 더 빨리 열을 전달하지만 물의 흐름을 제어하고 부식을 멈추는 방법에 대해 생각해야 하기 때문에 설계하기가 더 어렵습니다.
수냉식 콘덴서는 잘 작동하고 많은 열을 냉각할 수 있기 때문에 대규모 산업 환경에서 자주 사용됩니다.
그러나 냉각수를 지속적으로 공급하고 더러워지고 물때가 생기고 녹이 슬지 않도록 물을 올바르게 처리하는 방법이 필요합니다.
결론적으로 기압 콘덴서는 진공 장비에서 공기, 배기 증기 및 기타 증기를 제거하는 빠르고 저렴한 방법입니다.
콘덴서 유형을 선택할 때 모든 경우에 적용되는 정답은 없습니다.
대신 각 유형은 애플리케이션의 특정 요구 사항에 따라 선택해야 합니다.
고려해야 할 사항은 냉각수의 가용성, 효율성, 비용, 발자국, 에너지 사용, 소음 수준 및 물 절약입니다.
자격을 갖춘 엔지니어나 응축기 제조업체와 상의하면 해당 작업에 적합한 응축기를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.
기압 콘덴서 구성에 사용되는 재료
기압 콘덴서는 진공 장비의 공기 및 기타 증기를 제거하는 데 사용됩니다.
쉘 본체와 스프레이 장치의 두 가지 주요 부분이 있습니다.
기압 콘덴서는 다음과 같이 여러 가지로 구성됩니다.
- 주철.
- 탄소강.
- 유리 섬유가 들어있는 플라스틱.
- 하베그.
- 석묵.
- 용접 가능한 모든 합금.
재료 선택
기압 콘덴서의 재료 선택은 냉장에 사용되는 냉각제의 유형이나 물의 가용성과 같은 여러 가지 사항에 따라 달라집니다.
접점 콘덴서는 종종 탄소강으로 만들어지는 반면 열교환기는 일반적으로 구리, 황동, 알루미늄 또는 스테인리스강으로 만들어집니다.
재료 선택에 영향을 미치는 몇 가지 사항은 비응축물의 양과 사용 가능한 물의 양입니다.
값싼 물을 많이 구할 수 있다면 가장 단순한 디자인을 갖고 있고 추가 장비가 필요하지 않기 때문에 기압 콘덴서가 최선의 선택입니다.
냉각수가 가혹하거나 부식의 가능성이 있는 경우에는 녹슬지 않는 유리 섬유 강화 플라스틱 및 기타 재료를 사용할 수 있습니다.
결론
결론적으로 기압 콘덴서는 우리가 산업계에서 일을 하는 방식을 변화시킨 놀라운 공학 기술입니다.
대기압의 힘을 이용하여 다양한 용도에 맞게 변경할 수 있는 매우 효과적이고 효율적인 냉각 시스템을 만들 수 있습니다.
우리가 가능한 것의 한계를 계속해서 밀어붙이면서 기압 콘덴서가 보다 지속 가능하고 효율적이며 혁신적인 미래를 구축하기 위한 우리의 노력에서 점점 더 중요한 역할을 할 것이 분명합니다.
그러니 모두 이 놀라운 기술에서 배우고 배움에 대한 열망과 모두를 위해 세상을 더 나은 곳으로 만들고자 하는 열망에 힘입어 새로운 수준의 엔지니어링 우수성을 향해 계속 노력합시다.
링크 및 참조
스팀 제트 진공 시스템:
https://www.s-k.com/steam-jet-vacuum/barometric-condensers.cfm
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