사업분야

business field

냉각탑

냉각탑의 개념

산업의 발전과 인간의 복지 향상은 많은 에너지 사용을 초래하였습니다. 이에 따라 발생하는 열의 제거 및 적정한 온도 유지의 필요성에 따라 남는 열을 냉각시켜 주어야 합니다. 냉각시키기 위해서는 냉각 매체가 필요하므로 자연 속에 제일 풍부한 물을 이용하여 증발이라는 제일 효율적인 열전달 방법을 통하여 기계류의 힘을 이용하여 가열된 물을 냉각, 재순환시켜 사용하는 장치로 냉각탑을 이용합니다. 즉, 냉각탑은 열의 최종 배출구이며 가장 안전하고 효율적인 열교환기입니다.

냉각탑의 기본원리

냉각탑의 기본 원리는 증발잠열과 현열에 의한 열 이동에 의합니다.
즉, 물이 증발하면서 주위로 증발잠열을 빼앗아 주위를 냉각시키고, 공기는 물의 온도차에 의한 현열로 냉각되는데 물의 체공시간을 최대한으로 늘리고, 접촉 표면적을 최대화하며, 풍량을 증대시켜 물과 공기의 접촉을 최대한 증대시켜서 많은 증발이 일어나도록 설계됩니다.

공기조화기

냉각탑의 구조

TOWER STRUCTURE PART
(Above basin)
Dead load와 Operation load 등을 견딜 수 있어야 하며, 다양한 외부 대기조건과 내부의 폭풍우 같은 조건에서도 냉각탑 자체의 골격을 유지하여야 합니다.
FAN PART
(Mechanical part)
냉각탑 내에 공기를 유입시키고 공기의 흐름양을 조절함으로써 열 성능(냉각 효율)을 높여주고 안정되게 하는 기계적인 장비입니다.
FAN ASSEMBLY 송풍장치로 냉각탑의 효율과 운전유지비에 관련되어 있습니다.
· PROPELLER FAN : 축류형 팬 / BLOWER TYPE FAN : 원심형 팬
SPEED REDUCER (감속기) Motor의 회전수를 Fan의 최적 회전수에 맞추기 위해 감속하는 기계입니다.
· Bevel gear Reducer Type / V-belt reducer Type
DRIVE SHAFT / COUPLING Motor와 감속기 사이의 회전력을 전달하는 장치입니다.
MOTOR Fan을 회전시키기 위한 동력발생 장치입니다.
FAN STACK (CYLINDER) 탑 내의 공기를 원활히 유동시켜 대기 중으로 배출하는 통로의 역할을 합니다.
OIL LINE (LUBRICANT) 감속기의 Oil 주입 장치입니다.
Base (구동부 지지대) 구동부의 하중과 비틀림을 지지하고 냉각탑에 고정하는 장치입니다.
TOWER CASING PART Louver를 제외한 냉각탑의 측면부분입니다.
WATER DISTRIBUTION PART 물을 Nozzle에 고르게 분배시켜주는 장치입니다.
NOZZLE 압력 혹은 중력에 의해 물을 Fill에 고르게 분사하는 장치입니다.
FILL PART 냉각탑의 가장 중요한 부분으로 공기와 물의 열교환이 일어나는 부분으로 냉각탑의 효율과 직결되어 있으며, Fill의 열성능에 따라 냉각탑의 크기와 소요 동력의 크기가 결정됩니다.
DRIFT ELIMINATOR PART 공기의 흐름에 실려 유출되는 물방울을 제거하는 장치로 흐르는 공기를 균일하게 하도록 도움을 줍니다.
LOUVER PART 공기가 유입되는 부분에 설치하여, 공기의 유입을 고르게 해주고 액적(비산)을 제거하는 역할을 합니다.
COLD WATER BASIN 냉각탑의 하부에 위치하여 냉각수를 모으는 역할을 하며 탑의 중요한 기초로서의 역할을 합니다.

냉각탑의 분류

기계 구동부의 유·무 및 통풍방식에 의한 분류 대기압식 냉각탑
(ATMOSPHERIC TOWER)
분수지
대기식 분무탑
연돌형 자연통풍식 (HYPERBOLIC TYPE)
무동력 냉각탑 (EJECT TOWER)
강제통풍식 냉각탑
(MECHANICAL DRAFT TOWER)
FORCED DRAFT TYPE (압입통풍식) - 대향류형
INDUCED DRAFT TYPE(흡입통풍식) - 직교류형
공기와 물의 흐름에 의한 분류 COUNTER FLOW (대향류형) COUNTER FLOW
CROSS FLOW (직교류형) SINGLE CROSS FLOW
DOUBLE CROSS FLOW
QUARTER CROSS FLOW
PARALLEL FLOW (평행류형) EJECTOR / ATMOSPHERIC SPRAY
충전재에 의한 분류 NON FILL TYPE FILL이 없는형
SPLASH FILL TYPE 수질이 나쁜 경우에 사용
FILM FILL TYPE 수질이 좋고 온도가 낮은 경우에 사용
열전달 방법에 의한 분류 OPEN TYPE (개방형) EVAPORATIVE WET. DIRECT TYPE
CLOSED CIRCUIT TYPE EVAPORATIVE DRY TYPE
절충형 백연방지형, 용수절약형

냉각탑의 기본용어

  • · 순환수량(WATER FLOW) : 냉각수량
  • · RANGE : 입구수온 - 출구수온
  • · APPROACH : 출구수온 - 습구수온
  • · BLOW DOWN : System으로 배출시키는 물
  • · MAKE UP WATER : 증발, 비산, Windage, Blow Down, 누수에 의해 손실된 물을 순환수에 추가해 주는 물(보충수)
  • · DRIFT(비산) : 배출되는 공기 유동에 포함된 액적으로써 Tower로부터 잃게되는 순환수
  • · EVAPORATION LOSS(증발손실) : 냉각과정에 순환수가 기체(증기)로 증발된 물 손실량