그렇다면 Tower Reboiling과 같이 Heat Source로 사용 시는 습포화 증기라고 보면 되는 건가요?
제가 본 포화증기곡선에는 습포화 증기의 건도에 따라 전열량이 달라지는데
건도가 100% 일때는 639 kcal/kg, 10% 일때는 153.9 kcal/kg로 차이가 꽤 많이 나는 것을 보았습니다.
문득 드는 생각이 잠열의 사용이 습포화 증기의 건도에 따라 차이가 나면 보통 Reboiling 에 사용하는 steam은 어느 정도 건도의 습포화 증기인가가 의문이 생겨 질문 드립니다.
(1) 건도 10%라는 것과 건도 90%라는 것이 혼동될 우려가 있는데 수증기의 건도는 아래와 같이 정의 되어 있습니다.
(수증기 건도, %) = (증기의 양)/(증기+응축수 전체의 양) * [100 %]
(2) 따라서 건도 10%라는 말은 10%만 수증기 이고 대부분 90%는 이미 열을 전달하고 생성된 응축수라는 뜻입니다.
현열은 무시하고 이용 가능한 잠열만을 건도의 함수로 나타내면
이용가능 잠열 = (건도) * (증발잠열)
질문의 100% 건도의 경우 = 100% * (수증기 온도 100도일 경우, 539 kcal/kg) =539, kcal/ kg ... 엔탈피 약 639
질문의 10% 건도의 경우 = 100% * (수증기 온도 100도일 경우, 539 kcal/kg) =53.9 kcal/kg....... 엔탈피 약 153.9
(3) 추가 질문에서 100% 일때는 639 kcal/kg, 10% 일때는 153.9 kcal/kg를 "전열량"으로 이해하고 있는데 "전열량"이 아니고 수증기 kg당 엔탈피 (Specific Enthalpy)를 말합니다.
제가 근무하는 곳은 스팀을 생산하는 발전 설비가 있습니다.
당연히 과열증기 형태로 생산하고 여러 공정으로 이송하며 Tower의 Reboiling으로 많이 쓰입니다.
포화증기가 과열증기보다 열전달계수가 높아 열교환에 쓰이기에 유리한 것은 알고 있는데
저희 공장을 보면, 실제로 사용처에서 Desuperheater를 사용하여 포화증기 형태로 사용하는 공정은 전체 공정에 비해 많지 않습니다.
그래서 낮은 열전달계수에도 불구하고 과열증기를 그대로 쓰는 이유가 Desuperheater로 포화증기로 만들때 건도에 따른 이용가능 잠열의 차이가 나므로 오히려 효율이 떨어져서 인가 하는 의문이 들었습니다.
말이 길어졌네요.^^
제가 궁금한 사항을 요약하면
1. 건도에 따라 이용가능한 잠열의 차이가 커서 과열증기를 포화증기로 만들 때 건도가 매우 중요할 것으로 생각됩니다.
Desuperheater 를 거친 스팀의 건도를 알 수 있는 방법이 있을까요?
2. 1번과 근본적으로 같은 질문이나,
Desuperheater에 들어가는 응축수의 양을 건도가 가장 높은 상태의 포화증기로 만들기 위해 제어 할 수 있는 방법이 있을까요? 저희 공장에서 Desuperheater 응축수 양은 Desuperheater outlet 온도에 따라 조절되도록 설계되어 있는데 건도에 따른 온도 변화는 없으므로 잠열을 최대한 이용하기 위한 적절한 조절 방법은 아니라고 생각되어 여쭙습니다.
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