1. 머리말

산업계 가열 프로세스에서는 대부분의 열원으로 증기가 사용되고 있다. 증기가열은 응축잠열을 사용하는 가열방식이기 때문에 균일하고 재빠르게 가열할 수 있어 가열 후의 복수(復水)(이하 드레인이라고 한다)를 회수·재이용할 수 있다는 점이 가장 큰 특징이다. 특히 드레인 회수는 이미 많은 공장에서 채택되고 있지만 회수 가능한 모든 드레인을 회수하는 공장은 드물다. 회수 대상이 될 수 있는 드레인을 조금이라도 많이 효율적으로 회수하는 것이야말로 에너지 절감을 크게 달성하는 길이다. 

이번에 (주)티엘브이는 신제품 드레인 회수기기로서 ‘드레인·증기 회수 유닛 CS1000’을 개발했고 이 제품을 본고에 소개한다. 

드레인 회수방법의 종류 

드레인 회수방법을 크게 나누면 ‘Open 회수방식’과 ‘Closed 회수방식’의 2종류가 있다. 두 회수방식의 특징과 차이를 다음과 같이 기술한다. 

(1) Open 회수방식

Open 회수방식이란 드레인을 대기 개방 회수처에 직접 회수하는 방법을 말한다. Open 회수방식의 예를 <그림 1>에 나타낸다. 

스팀 트랩의 배출구에서 회수처 급수 탱크에 배관을 접속하면 해당 개소에 공급되는 증기압력이 대기압보다 더 충분히 높아지면 자압(自壓)으로 드레인을 밀어내 회수한다. 이 경우에는 펌프 등의 설비가 필요하지 않기 때문에 저비용 설치가 가능하다. 한편 증기압력이 대기압에 비해 그다지 높지 않고 또 급수탱크를 높게 설치했을 경우에는 자압으로 회수하기가 어렵다. 그럴 경우에는 Open 회수방식이더라도 펌프를 설치한다. 

본 방식의 특징은 시스템 구성이 간단하기 때문에 초기비용과 운전비용이 비교적 저렴하다는 점이다. 단, 회수 가능한 상한 온도는 100℃이기 때문에 회수 이점도 그만큼 적어진다. 또한 대기 개방상태의 회수방식이기 때문에 공기와 접촉한다는 점에서 배관이 빨리 부식되기 쉽다. 

본 방식은 기본적으로 스팀 트랩을 선정해야 하는 형식상의 제한이 없어 기존의 것이 있으면 그대로 사용할 수도 있다. 단, 새로 설치한 회수처까지의 배관 압력 손실이 배압으로 가해지기 때문에 스팀 트랩의 배출능력에 여유가 없을 경우에는 드레인 배출 불량이 발생하기도 한다. 스팀 트랩의 전후 차압이 작아지고 배출능력이 떨어지더라도 허용 가능한 범위인지 확인한다. 

본 방식을 적용해 회수율이 어느 정도 높아지면 급수탱크 내의 온도가 100℃에 이르면 비등상태가 된다. 비등으로 발생한 증기는 대기로 방출되므로 그만큼 유효하게 이용할 수 있다. 대기로 방출된 증기는 소음과 진동을 야기하므로 환경면에서도 바람직하지 않다. 본 방식을 검토할 경우에는 이런 점들을 고려하고 필요에 따라서는 대책을 강구한 다음에 도입하는 것이 중요하다. 

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본 원고는 일본공업출판주식회사 발행하는 ‘建築設備と配管工事’잡지에서 발췌하여 번역한 것입니다.

전체 기사는 2021년 12월호 ‘월간 설비기술’에 게재되어 있습니다.(월간지 구입문의(02)2633-4995)

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