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스테파노 Stefano

12-08-23 17:02

Column Sump 액면 높이와 Reboiler 간의 상대적 위치를 먼저 찾아보고 그에 적당한 Reboiler Tube-Sheet의 길이, 등을 결정해야 합니다.

Reboiler가 특수형태라서 멀리 떨어져 있을 경우 특히 길어지는 경우 예상되는 값을 주면 되겠지만 기계적 설치를 추정하여 정하고 특히 Valve, Damper 등이 있는 경우 이를 고려해서 적어두면 될 것입니다. Vertical Thermosiphon형태라고 한다면 Platform, Support 등을 고려해서 적어두고 필요한 최소의 수치를 정해두세요. 처음 계산은 대충 했더라도 미세한 압력차이라고 해도 성능에 문제가 될 경우 나중에 정밀 계산하는 방법을 취하는 것이 현명할 것입니다.

비전문가 lys3123

12-08-24 17:19

스테파노님.
Column Sump 액면 높이와 Reboiler 간의 상대적 위치를 먼저 찾아본다고 이야기 해주셨는데?
상대적 위취를 최초 어떻게 구상을 해야하는지요? Reboiler의 경우 vapor를 만들어 내는데 그 목적이 있다고 생각이 드는데 혹시 Reboiler의 목적성을 맞추기 위해서 vapor의 양을 증가 시키기 위해서는 어떠한 조치를 해야하는지요?

스테파노 Stefano

12-08-26 19:10

Reboiler의 역할은 Bottom액에 열을 "잘" 전달하여 증류장치에 열에너지를 전달해 주는 것이 목적입니다.
여기서의 "잘"이라는 뜻의 의미는 낮은 온도차, 낮은 압력차에 의해서도 액의 순환이 원할하게 이루어짐을 의미합니다.

낮은 온도차는 특히 열에 약한 물질이 고온의 Reboiler 튜브 표면에 머물러 있지 않도록 하기 위함도 있지만 저온의 열원으로 에너지를 공급하게 함으로써 가급적 저급의 에너지를 사용할 수 있도록 하기 위함입니다.

또 낮은 압력차는 액의 자연순환이 일어나는 Reboiler에서는 특히 중요한데 유속이 커지면 열전달 계수가 늘어나지만 동시에 압력차가 많이 필요하기 때문입니다. Reboiler Tube 표면에서 Vapor가 너무 많이 발생하면 부피가 크게 늘어나 압력손실이 증가하여 순환량이 크게 줄어들고 Film Boiling 현상에 의해 전열계수가 크게 떨어질 수도 있습니다.

자연순환이 아닌 순환펌프에 의한 순환의 경우에도 같은 유량에서 동력소요를 줄이려면 Reboiler에서의 압력손실(압력차)를 줄여야 동력(=유량x압력차)를 줄일수 있습니다. 적절한 열속(Heat Flux)를 유지하면서 액의 순환이 원할하게 일어나도록 하기 위한 압력차-열전달계수-동력의 타협과 최적화가 필요한 장치가 Reboiler입니다.

비전문가 lys3123

12-08-27 08:23

스테파노님의 답변으로 많은 도움이 되었습니다. 감사합니다.