사용 증기 압력을 5k→2k로 낮추면 얼마나 에너지 절약이 될까요?

사용 증기 압력을 5k→2k로 낮추면 얼마나 에너지 절약이 되는가? 계산해보겠습니다.

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1.운전 조건 - 아래와 같이 가정합니다.

피 가열물(물:水)의 양 : 6,000 ㎏/hr (1 개의 급탕탱크 1500㎏ x 4개 = 6,000㎏)

피 가열물 의 온도 : 초기온도 10 ℃, 목표온도 100 ℃ [ ΔT = 90℃ ]

물의 비열 : 1 ㎉/㎏℃

목표온도에 도달 시간 : 30 분(min)

년간 운전 시간 : 4,380 시간 (1일 12hr x 365days= 4,380 hr)

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2.증기표에의한 압력별 열량

증기압력 (㎏/㎠·G)별 열량은 하기와 같음.

잠열 (㎉/㎏); 5kg: 498.43kcal/kg, 2kg: 516.88kcal/kg

현열 (㎉/㎏); 5kg: 159.56​kcal/kg, 2kg: 133.80​kcal/kg

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운전 조건으로부터 10℃의 물 6,000㎏을 100℃까지 가열하는데 필요한 증기량을 0.2MPaG (2 ㎏/㎠·G) 와 0.5MPaG (5 ㎏/㎠·G )로 비교합니다.

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필요한 교환 열량은 물의 비열이 1 ㎉/㎏℃, 0.2MPaG의 증기 잠열은 498.43 ㎉/㎏, 0.5MPaG의 증기 잠열은 516.88 ㎉/㎏이므로 각각 필요한 증기량을 계산하면 다음과 같습니다.​

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필요 증기량 계산​

▷2 ㎏/㎠·G압력인경우: 540,000(6000*90)㎉/hr ÷ 516.88 ㎉/㎏=1,044.73 ㎏/hr​

▷5 ㎏/㎠·G압력인경우: 540,000(6000*90)​㎉/hr ÷ 498.43 ㎉/㎏=1,083.40 ㎏/hr​

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◎소비량 차이: 압력 2㎏/㎠·G쪽이 1,083.4-1,044.73=38.67㎏/h 적게 소비됩니다.

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◎위 가정조건에서 1년 4,380시간 운전한다 했으니,

     4,380시간 x 38.67㎏/h = 169,374.6 ㎏/년

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즉, 2 ㎏/㎠·G압력인경우가 5 ㎏/㎠·G압력인경우 보다, 1년단위 당 169,374.6㎏ 이 적게 소비되는것으로 계산됩니다.

증기단가를 65원/㎏ 이라 가정하면, 년간 169,374.6㎏ x 65원/㎏= 11,009,349원 절감되는 것으로 계산 됩니다.

참고가 되시길 바랍니다.​

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☞ 잠열은 압력을 낮추면 커지므로, 에너지 절약이 됩니다.

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상기에서 필요 증기량 계산 결과에서처럼, 압력 2 ㎏/㎠·G 로 하는 것이 3.7% 증기 소비량이 줄어들게 됩니다.

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(즉, 증기 소비량을 약 3.7% 삭감할 수 있게 됩니다)

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