증기 감압에 의한 에너지 절약
증기표에는, 각 증기압력에 있어서의 증기가 갖는 잠열·현열의 중량당의 열량이 나타나있으며, 이 【표】를 사용해 증기 절약의 예를 나타냅니다.
일반적으로, 소형 보일러는 증기 압력 0.9 ~ 1.0Mpa · G의 증기가 발생하도록 연소 관리됩니다. 이 정도의 압력 제어가 경제적으로 관리할 수 있기 때문입니다.
또, 도금액 등을 가열하는 가열관이나 열교환기는, 내식성이 높은 티타늄이나 니오븀 등의 희소 금속을 사용하는 경우가 많기 때문에, 조금이라도 얇은 재료를 사용해 사용량을 줄여, 제조 원가를 낮추려는 궁리를 하고 있습니다. 또한 열교환기의 전열 재료를 얇게 함으로써 전열 효과를 높일 수 있습니다.
여기서, 이러한 장비의 내압(耐圧) 문제가 발생합니다. 얇은 재료로 만들어진 히터(가열기)에 높은 증기 압력의 증기를 도입하면 파열되어 버립니다.
이러한 히터(가열기)에, 원하는 열량을 전달하려면 증기 압력을 낮추어야 합니다. 일반적으로, 표면 처리에 사용되는 히터(가열기)의 최고 내압(耐圧)은, 0.2Mpa·G로 규정되어 있습니다.
이것이 의외의 에너지 절약 효과를 낳고 있습니다. 증기는 현열과 잠열을 가지고 있지만, 현열은 증기 압력이 떨어지면 단위 중량당 열량도 감소하지만, 잠열량은 반대입니다. 증기 압력의 감소로 인해 열량이 증가합니다. 구체적인 예를 [표]에서 설명합니다.
【표】가열에 있어서의 증기 압력 저하의 에너지 절약 효과
증기압력
(Mpa・G)
|
증기 온도
(℃)
|
잠열량
(KJ/Kg)
|
잠열량
(KJ/Kg)
|
잠열량의 차이
(KJ/Kg)
|
0.9
|
179.88
|
2776.2
|
2013.6
|
0
|
0.2
|
133.54
|
2724.7
|
2163.2
|
149.6
|
지금, 이 공장에서의 하루 증기 사용량을 20톤/일로 하면, 게이지 압력 0.9Mpa・G의 증기를, 0.2Mpa・G로 감압한 효과는,
20 ton × 1000 Kg × 149.6 KJ/Kg = 2,992,000 KJ
그래서 이것은 0.2Mpa · G의 증기입니다.
2,992,000 KJ ÷ 2163.2 KJ/Kg = 1,383 Kg
절약됩니다.
이것은 매일 발생하는 것 이므로 매우 큰 절약 효과입니다.
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