새로 설치한 열교환기는 깨끗한 상태에서 필요한 것보다 크게 만들어진 경우가 많습니다. 실수가 아니라 일부러 그렇게 합니다. 때가 낄 걸로 예상되는 열교환기는 처음부터 그 때를 계산에 넣고 설계하기 때문입니다.
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설계 단계에서 '때'를 계산에 넣습니다 — 오염계수
설계할 때부터, 때가 열 전달을 방해하는 정도를 열저항 값으로 계산에 넣습니다. 이걸 오염계수(fouling factor, 오염저항)라고 부릅니다. 그만큼 전열면적을 여유 있게 잡기 때문에, 때가 끼어 열 전달이 떨어져도 필요한 성능은 낼 수 있습니다. 구체적인 여유 폭과 오염계수 값은 설비와 유체마다 달라 여기서는 숫자로 적지 않았습니다.
때는 한 종류가 아닙니다
때(파울링)는 원인에 따라 흔히 다섯 가지로 나눕니다.
- 결정 — 물에 녹아 있던 성분이 결정으로 굳은 것(스케일)
- 입자 — 흙이나 녹 같은 입자가 쌓인 것
- 생물 — 미생물이 막을 만든 것
- 화학반응 — 고온에서 화학반응으로 눌어붙은 것
- 부식 — 표면 자체가 녹슬어 생긴 층
실제로는 여러 가지가 함께 생기기도 합니다.
흐름이 약한 곳에 쌓이기 쉽습니다
흐름이 약한 곳에는 흙 같은 입자가 쌓이기 쉽고, 미생물 막도 조건에 따라 더 잘 남습니다. 대체적인 경향이며, 결정형 스케일은 유속보다 온도의 영향이 더 큰 경우가 많습니다.
설계에서 잡은 수준을 넘으면
예상한 때도 관리는 필요합니다. 다만 설계에서 잡은 수준을 넘거나, 예상하지 못한 종류의 때가 생기면 성능이 훨씬 빨리 떨어집니다. 오래된 연구 중에는 산업화된 나라들이 열교환기 때 때문에 치르는 비용을 국민경제의 약 0.25% 수준으로 추정한 사례도 있습니다.
씻기 전에, 어떤 때인지부터
때의 종류에 따라 맞는 세척 방법이 다르기 때문에, 현장에서는 씻기 전에 어떤 때인지부터 함께 확인합니다. 다음 편에서는 "탱크로리에 기름을 넣기 전에 왜 집게부터 무는지"를 다룹니다.
※ 근거: 오염계수(오염저항)는 TEMA 등 열교환기 설계 기준에 쓰이는 표준 설계 관행입니다. 파울링 다섯 분류는 학계 일반 분류입니다. 국민경제의 약 0.25%는 오래된 국가별 추정에 기반한 학계 인용값(최근 리뷰에서도 0.25~0.3% 수준으로 인용, 최신 조사는 부족)으로 세계 실측값이 아닙니다. 영상은 이해를 돕기 위한 3D 개념도이며 색은 설명용입니다.
디와이산업개발(주)은 산업청소·열교환기 정비·탱크청소를 하고 있습니다.
문의: 052-260-9983 / https://dyid.co.kr
