냉각탑 용어에 대한 종합 가이드

냉각탑은 냉각수를 낮은 온도로 냉각하여 대기 중으로 폐열을 배출하는 장치입니다. 냉각탑은 발전, 냉장, 공기 조절, 화학 처리 등 열 제거가 필요한 산업 과정에서 널리 사용됩니다. 냉각탑은 공기 흐름, 수류, 열 전달 방법, 형태에 따라 다양한 유형으로 분류될 수 있습니다. 일반적인 냉각탑의 종류로는 자연 배기, 강제 배기, 유도 배기, 역류, 교차유, 습식/건식 등이 있습니다.

냉각탑의 설계, 작동, 성능, 유지 관리를 이해하기 위해서는 냉각탑 업계에서 자주 사용되는 용어에 익숙해지는 것이 중요합니다.

이 기사는 냉각탑 용어의 기본 개념과 정의를 설명하고, 몇 가지 예시와 계산 공식을 제공합니다.

BTU (브리티시 열 단위)란?

BTU (브리티시 열 단위)는 32°F에서 212°F 범위에서 1파운드의 물의 온도를 1°F 상승시키는데 필요한 열 에너지의 단위입니다. BTU는 종종 냉각탑의 열 부하 또는 열 전달 속도를 측정하는 데 사용됩니다.

톤(Ton)이란?

톤은 시간당 15,000 BTU의 증발 냉각 메트릭입니다. 이는 시간당 12,000 BTU로 1톤의 물을 증발시켜 제거할 수 있는 열 양을 나타냅니다. 톤은 또한 시간당 12,000 BTU의 냉각 용량 단위입니다.

열 부하(Heat Load)란?

열 부하는 냉각탑 시스템 내에서 순환하는 물에서 제거해야 하는 열의 양입니다.

열 부하는 프로세스 열 부하와 순환수 유속에 의해 결정됩니다. 열 부하는 다음 공식으로 계산할 수 있습니다:

여기서,

• Q = 시간당 BTU로 표시된 열 부하

• m = 시간당 파운드(lb/hr)로 표시된 물의 질량 유속

• Cp = °F 당 BTU/lb로 표시된 물의 비열

• ΔT = 섭씨 도(°F)로 표시된 뜨거운 물과 차가운 물 간의 온도 차

열 부하는 냉각탑의 크기와 비용을 결정하는 중요한 매개변수입니다. 더 큰 열 부하는 더 많은 공기와 물 유속이 필요한 더 큰 냉각탑을 필요로 합니다.

냉각 범위(Cooling Range)란?

냉각 범위는 타워로 들어오는 뜨거운 물과 타워에서 나오는 차가운 물 사이의 온도 차이입니다.

이는 냉각탑에서 물에서 공기로 얼마나 많은 열이 전달되는지를 나타냅니다. 높은 냉각 범위는 높은 열 전달률과 더 나은 냉각탑 성능을 의미합니다. 냉각 범위는 다음과 같이 계산할 수 있습니다:

여기서,

• R = °F로 표시된 냉각 범위

• Th = °F로 표시된 뜨거운 물의 온도

• Tc = °F로 표시된 차가운 물의 온도

냉각 범위는 프로세스에 의해 결정되며, 냉각탑에 의해 결정되지 않습니다. 따라서, 이는 프로세스 열 부하와 순환수 유속의 함수입니다.

접근(Approach)이란?

접근은 차가운 물의 온도와 공기의 습구 온도 간의 차이입니다.

이는 차가운 물의 온도가 증발을 통해 달성할 수 있는 최저 온도인 습구 온도에 얼마나 가까워질 수 있는지를 나타냅니다. 낮은 접근은 낮은 차가운 물의 온도와 더 나은 냉각탑 성능을 의미합니다. 접근은 다음과 같이 계산할 수 있습니다:

여기서,

• A = °F로 표시된 접근

• Tc = °F로 표시된 차가운 물의 온도

• Tw = °F로 표시된 공기의 습구 온도

접근은 냉각탑의 비용과 크기를 결정하는 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 또한, 냉각탑이 달성할 수 있는 최소 차가운 물의 온도를 결정합니다. 일반적으로 제조업체가 보증할 수 있는 접근은 2.8°F입니다.

습구 온도(Wet-Bulb Temperature)란?

습구 온도는 증발을 통해 물이 달성할 수 있는 최저 온도입니다.