백연방지 냉각탑

백연방지 냉각탑이란

백연방지 냉각탑은 배출 공기의 수증기가 외기에서 응결하여 생기는 백연을 줄이도록 건식 열교환부를 추가한 냉각탑이다.

냉각탑 배출 공기는 포화에 가까워, 외기를 만나면 하얀 안개처럼 보인다.

시험에서는 백연 저감 방식의 종류와 구조를 비교하는 문제로 반복해서 출제된다.

백연이 생기는 원리

냉각탑은 충전재에서 냉각수와 공기를 직접 접촉시켜 증발 냉각하는 장치다.

이때 배출 공기는 거의 포화 상태로 나오므로, 찬 외기를 만나면 응결이 생긴다.

응결한 미세한 물방울이 빛을 산란시켜 하얀 기둥 모양의 백연으로 보인다.

수증기 자체가 보이는 것이 아니라, 응결한 물방울이 보이는 것이다.

방지 원리: 상대습도 낮추기

백연 방지의 원리는 응결 조건을 깨는 것이다.

배출 공기의 온도를 올리면 포화도가 떨어져 응결이 억제된다.

배출 공기를 외기와 섞기 전에 가열하면 혼합 후 노점 이하로 떨어지지 않는다.

건식 구간은 순환수 열을 공기 중 현열로 옮겨 배출 공기의 수분 함량을 줄인다.

방식별 가열 구조

백연 방지 방식은 배출 공기를 어떻게 가열하느냐에 따라 나뉜다.

병렬 히팅 코일은 온수를 코일에 나눠 보내 가열량을 조절하기 쉽다.

직렬 히팅 코일은 온수가 여러 코일을 차례로 지나 같은 온수의 열을 더 쓴다.

습건식 일체형은 별도 열원 없이 상부 건식부에서 배기공기를 가열한다.

습식·건식·습건식 비교

습식 탑은 가장 경제적이지만 백연이 가장 뚜렷하다.

건식 탑은 백연이 없으나 냉각 성능 확보에 한계가 있다.

습건식은 두 방식을 절충해 백연 억제와 냉각 성능을 함께 노린다.

시험 포인트

채점에서는 원리, 방식별 가열 위치, 단점을 함께 적었는지 본다.

배출 공기가 가열 코일을 차례로 통과해 가열량이 쌓이는 방식을 생각해 보자.

정답은 직렬식이다. 직렬식은 배출 공기가 코일을 순차로 통과하며 가열량이 누적된다.

정리

백연 방지 냉각탑의 핵심을 마지막으로 정리한다.

백연은 배출 수증기의 응결이고, 방지의 핵심은 배출 공기를 가열하는 것이다.

방식은 병렬 히팅 코일, 직렬 히팅 코일, 습건식 일체형으로 나뉜다.

습건식 일체형은 건식 섹션이 습식 섹션 상부에서 배출 공기를 가열한다.