KR101383616B1

KR101383616B1 - 냉각수 열교환-증발수 응축회수 방식의 복합기를 이용한 백연저감 및 증발수 회수 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101383616B1
Application number: KR1020120074562A
Authority: KR
Inventors: 권오익; 김영욱; 조영화
Original assignee: (주)대일아쿠아; 권오익; 동해공업(주)
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2012-07-09
Publication date: 2014-04-10
Also published as: KR20140007558A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치는 수증기를 함유한 기체(함습기체)의 배출 경로에 설치되며, 상기 함습기체가 유동되는 함습기체유로와 대기 중의 공기(응축공기)가 유동되는 응축공기유로를 구비하여 상기 응축공기에 의한 함습기체의 냉각을 통해 함습기체의 물을 응축시키는 백연저감 및 증발수 회수장치에 있어서, 복수의 함습기체유로(113), 복수의 냉각수유로(123) 및 복수의 응축공기유로(133)를 포함하며, 상기 함습기체유로를 통과하는 함습기체가 상기 응축공기유로를 통과하는 응축공기에 의해 응축될 수 있도록 상기 함습기체유로(113)와 상기 응축공기유로(133)가 인접하게 배치되며, 상기 냉각수유로를 통과하는 냉각수가 상기 응축공기유로를 통과하는 응축공기에 의해 냉각될 수 있도록 상기 냉각수유로(123)와 상기 응축공기유로(133)가 인접하게 배치되는 열교환-응축 패널조립체(100); 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상부에 배치되며, 냉각되어질 냉각수의 일부를 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상기 냉각수유로(123)의 유입부로 분배하는 제1 냉각수 분배수단; 냉각수를 냉각공기유입부(32)로 유입되는 공기와 열교환시키며, 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 하부에 배치되는 충전재(33); 및 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 하부와 상기 충전재(33)의 상부 사이에 배치되며, 냉각되어질 냉각수 중 상기 제1 냉각수 분배수단을 통하여 분배되고 난 나머지의 냉각수를 상기 충전재의 상부로 분배하는 제2 냉각수 분배수단을 포함한다.

Description

냉각수 열교환-증발수 응축회수 방식의 복합기를 이용한 백연저감 및 증발수 회수 장치 및 방법{PLUME ABATEMENT AND EVAPORATED WATER RECOVERY APPARATUS FOR A COOLING TOWER USING COMBINED HEAT EXCHANGER-CONDENSOR AND METHOD THEREOF}

본 발명은 굴뚝이나 냉각탑 등에서 발생되는 백연을 줄이고 증발로 인해 대기로 사라지는 물을 회수하기 위해 설치되는 냉각수 열교환-증발수 응축회수 패널조립체(이하, '열교환-응축 패널조립체'라 함)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대량 생산이 용이하고 제조비용이 저렴하면서도 열교환 효율이 향상되어 백연저감율 및 물 회수율을 높일 수 있는 함습기체유로, 냉각수 유로 및 응축공기유로가 구비된 열교환-응축 패널조립체 및 이를 이용한 백연저감 또는 증발수 회수장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.

다양한 산업 현장에서 제품이나 생산 시설 및 장치 등의 냉각을 위해 물이 사용되고 있으며, 이러한 냉각과정에서 증발된 수증기가 굴뚝이나 냉각탑 등을 통해 대기중으로 버려지므로 상당한 수자원 낭비가 발생하고 있다. 또한, 제품의 제조과정에서 발생된 부산물 가스나 에너지 생산과정에서 발생된 연소가스 등에도 다량의 수증기가 포함되어 굴뚝을 통해 대기로 배출되고 있다.

굴뚝이나 냉각탑을 통해 배출되는 기체는 그 기체에 포함된 수증기의 포화도와 온도가 높은 상태로 배출되므로, 상대적으로 온도가 낮은 대기 중으로 방출 시 노점 온도 이하로 온도가 떨어지면서 수증기가 응축되어 하얀 연기와 같은 연무, 즉 백연을 형성하게 된다. 백연은 수증기가 주성분이므로 자체가 유해성을 갖는 것은 아니지만, 외부에서 볼 때에는 굴뚝을 통해 공해물질이 대량으로 방출되고 있는 것처럼 보여 시각적 공해를 유발하게 된다. 또한, 굴뚝이나 냉각탑에서 발생되는 백연은 시각적 공해 뿐 아니라, 주변으로 낙하되는 물과 낙하된 물의 결빙 등으로 인한 불편과 위험을 초래하기도 한다.

이에 따라, 수증기를 포함하는 기체의 배출 경로에 응축기를 설치하여 수증기를 응축시키는 방법을 통해 물을 회수하고 백연 발생을 줄이고자 하는 노력이 있어 왔다.

한국공개특허 제2011-0112684호에서의 백연 발생을 줄이기 위한 장치에서는, 수증기를 함유한 기체(이하, '함습기체'라 함)가 통과하는 복수의 합습기체유로와 대기 중의 공기(응축공기)가 통과하는 복수의 응축공기유로가 함습기체의 흐름방향과 응축공기의 흐름방향이 수직하게 배열되도록 교대로 인접하게 배치되는 구성의 응축기가 이용되었다(한국공개특허 제2011-0112684호의 도 3 참조). 이러한 구성의 응축기에서는 함습기체유로를 통과하는 고온 다습한 공기의 열이 응축기를 이루는 각 패널조립체의 벽면을 통해 응축공기유로를 통과하는 공기로 전달되어 함습기체가 응축기체에 의해 냉각되므로, 함습기체에 포함된 수증기가 응축된다.

그런데, 냉각탑의 중앙부에는 팬의 배기 압력에 의한 상향기류가 형성되는데, 상기 종래의 응축기는 각 패널조립체의 내부 전체가 상하로 긴 단일 공간으로 이루어진 응축공기유로를 형성하기 때문에, 응축공기유로를 통과하는 공기가 팬에 의해 형성된 상향기류에 의해 내측이 상향되는 편중된 유체 흐름을 갖게 되고, 이에 따라, 각 응축공기유로의 내측 하부에 공기 흐름이 정체되어 열교환이 제대로 이루어지지 못하는 영역, 즉 데드존이 형성되는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 한국공개특허 제2012-0045979호에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 패널조립체(1, 2)에 서로 구획된 복수의 응축공기유로(3)를 이루는 관로부(4)가 병렬 배치된 구조로 응축기(10)를 구성하므로써, 함습기체와 응축기체 간의 열교환 면적이 증가될 뿐만 아니라, 외부로부터 유입된 응축공기가 응축기(10)의 내부를 통과하는 동안 팬(35)의 흡입력에 의해 응축공기의 유동방향이 상부로 편중됨에 따라 하부에 유동 정체로 인해 열교환이 잘 이루어지이 못하는 영역(데드존)이 형성되지 않고, 응축기(10) 전체에 걸쳐 균일하게 열교환이 촉진되어 응축기에 의한 함습기체유로(5)를 통과하는 수증기 응축이 효과적으로 이루어질 수 있게 한 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉각탑은 냉각되어질 냉각수의 전량이 충전재에서만 냉각되므로 냉각수의 증발이 많이 발생하며, 대기로 방출되는 미세한 물방울들을 제거하기 위하여 냉각수 분배수단의 상부에 비산제거기를 설치하더라도 대기로 방출되는 미세한 물방울들을 감소시키는데에는 한계가 있고, 이로 인해 백연저감 및 물 회수 효과가 만족스럽지 못한 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 냉각탑에서 함습기체유로를 통과한 함습기체가 팬(35)의 흡입력에 의해 팬 스택의 가장자리(도 2에서 B 영역)으로 치우치므로, 응축공기유로를 통과하여 냉각탑(30)의 상부 중앙(도 2에서의 A 영역)으로 배출되는 대기의 공기와 함습기체가 잘 혼합되지 않아서 백연의 발생을 효과적으로 저감시킬 수 없는 문제점이 있다.

1. 한국공개특허 제2011-0112684호 2. 한국공개특허 제2012-0045979호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 함습기체유로의 양측에 응축공기유로를 배치하고, 냉각수유로의 양측에 응축공기유로를 배치하므로써, 함습기체유로를 통하여 수직으로 상승하여 유동하는 함습기체를 응축공기유로를 통하여 수평으로 유동하는 대기의 공기에 의해 응축하고, 냉각수유로를 통해 중력에 의해 하강 유동하는 냉각되어질 냉각수를 응축공기유로를 통하여 수평으로 유동하는 대기의 공기로 간접 접촉에 의해 냉각시킴으로써, 충전재에서 발생되는 냉각수의 증발량을 감소시키고, 냉각수 및 함습기체와 간접 접촉에 의해 열교환하는 응축공기의 온도를 보다 효율적으로 높여 저습도 상태로 만듦으로써, 백연저감 성능을 개선하고 증발수를 효율적으로 회수할 수 있는 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

또한, 백연이 보이지 않는 하절기에는 냉각수유로와 함습기체유로를 통하여 냉각수를 유동시켜, 냉각수를 냉각수 온도보다 낮은 응축공기에 의해 냉각시킴으로써 냉각효과를 높일 수 있는 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 냉각탑의 내부의 중앙 상부에서 함습기체와 대기의 공기를 효과적으로 혼합시켜서 백연을 저감시킬 수 있는 장치 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수증기를 함유한 기체(함습기체)의 배출 경로에 설치되며, 상기 함습기체가 유동되는 복수의 함습기체유로, 냉각수가 유동되는 복수의 냉각수유로 및 대기 중의 공기(응축공기)가 유동되는 복수의 응축공기유로를 형성하도록 결합되는 열교환-응축 패널조립체에 있어서, 한 쌍의 패널의 내면에 돌출 형성된 연결돌기가 서로 접합되도록 결합되어 내부에 함습기체유로를 형성하며, 상기 한 쌍의 패널의 외면에 오목하게 형성된 복수의 관로부요소와 외부로 돌출된 연결부가 평행하게 구비된 함습기체유로 패널조립체; 및 한 쌍의 패널의 내면에 돌출 형성된 연결돌기가 서로 접합되도록 결합되어 내부에 냉각수유로를 형성하며, 상기 한 쌍의 패널의 외면에 오목하게 형성된 복수의 관로부요소와 외부로 돌출된 연결부가 평행하게 구비된 냉각수유로 패널조립체를 포함하며, 상기 함습기체유로 패널조립체의 관로부요소와 상기 냉각수유로 패널조립체의 관로부요소가 서로 마주하도록 상기 함습기체유로 패널조립체의 연결부와 상기 냉각수유로 패널조립체의 연결부가 서로 접합되어, 복수의 평행한 관로형태의 응축공기유로를 형성하는 열교환-응축 패널조립체를 제공한다.

전술한 본 발명의 열교환-응축 패널조립체의 함습기체유로 패널조립체는, 전방 또는 후방으로 돌출된 결합부가 구비되고, 상기 결합부의 배면부에 삽입홈이 구비되어 어느 한 패널의 결합부가 다른 패널의 삽입홈에 삽입 결합 가능하도록 이루어지며; 상기 냉각수유로 패널조립체는, 전방 또는 후방으로 돌출된 결합부가 구비되고, 상기 결합부의 배면부에 삽입홈이 구비되어 어느 한 패널의 결합부가 다른 패널의 삽입홈에 삽입 결합 가능하도록 이루어지며; 상기 함습기체유로 패널조립체의 한 패널의 결합부가 상기 냉각수유로 패널조립체의 한 패널의 삽입홈에 삽입 결합되고, 상기 냉각수유로 패널조립체의 한 패널의 결합부가 상기 함습기체유로 패널조립체의 한 패널의 삽입홈에 삽입 결합될 수 있다.

전술한 본 발명의 열교환-응축 패널조립체의 함습기체유로 패널조립체의 패널의 상기 결합부는 각 패널의 대칭된 위치에 서로 쌍을 이루어 복수개가 구비되며, 쌍을 이루는 양측 결합부는 서로 반대 방향으로 돌출되고 반대측 면에 삽입홈이 형성되어 서로 대향 배치된 패널의 결합부와 삽입홈이 결합 가능하도록 이루어지며; 상기 냉각수유로 패널조립체의 패널의 상기 결합부는 각 패널의 대칭된 위치에 서로 쌍을 이루어 복수개가 구비되며, 쌍을 이루는 양측 결합부는 서로 반대 방향으로 돌출되고 반대측 면에 삽입홈이 형성되어 서로 대향 배치된 패널의 결합부와 삽입홈이 결합 가능하도록 이루어질 수 있다.

전술한 본 발명의 열교환-응축 패널조립체의 함습기체유로 패널조립체의 패널의 상기 결합부에는 외향 돌출된 고정돌기가 구비되고, 상기 고정돌기의 배면부에 다른 고정돌기가 삽입 가능한 고정홈이 형성되며; 상기 냉각수유로 패널조립체의 패널의 상기 결합부에는 외향 돌출된 고정돌기가 구비되고, 상기 고정돌기의 배면부에 다른 고정돌기가 삽입 가능한 고정홈이 형성되며; 상기 함습기체유로 패널조립체의 한 패널의 결합부에 외향 돌출된 고정돌기가 상기 냉각수유로 패널조립체의 한 패널의 결합부의 고정홈에 삽입되며, 상기 냉각수유로 패널조립체의 한 패널의 결합부에 외향 돌출된 고정돌기가 상기 함습기체유로 패널조립체의 한 패널의 결합부의 고정홈에 삽입될 수 있다.

전술한 본 발명의 열교환-응축 패널조립체의 함습기체유로 패널조립체 패널의 상기 연결돌기의 내부에 관로부요소의 오목한 면과 연통된 공간부가 형성되며, 상기 냉각수유로 패널조립체의 패널의 상기 연결돌기의 내부에 관로부요소의 오목한 면과 연통된 공간부가 형성될 수 있다.

전술한 본 발명의 열교환-응축 패널조립체의 함습기체유로 패널조립체의 패널의 상기 연결돌기의 공간부는 외측단이 개방된 통로 형태로 형성되어 서로 결합되는 연결돌기의 공간부가 서로 연통 가능하며, 상기 냉각수유로 패널조립체의 패널의 상기 연결돌기의 공간부는 외측단이 개방된 통로 형태로 형성되어 서로 결합되는 연결돌기의 공간부가 서로 연통 가능하게 될 수 있다.

또한, 본 발명은 수증기를 함유한 기체(함습기체)의 배출 경로에 설치되며, 상기 함습기체가 유동되는 함습기체유로와 대기 중의 공기(응축공기)가 유동되는 응축공기유로를 구비하여 상기 응축공기에 의한 함습기체의 냉각을 통해 함습기체의 물을 응축시키는 백연저감 및 증발수 회수장치에 있어서, 복수의 함습기체유로, 복수의 냉각수유로 및 복수의 응축공기유로를 포함하며, 상기 함습기체유로를 통과하는 함습기체가 상기 응축공기유로를 통과하는 응축공기에 의해 응축될 수 있도록 상기 함습기체유로와 상기 응축공기유로가 인접하게 배치되며, 상기 냉각수유로를 통과하는 냉각수가 상기 응축공기유로를 통과하는 응축공기에 의해 냉각될 수 있도록 상기 냉각수유로와 상기 응축공기유로가 인접하게 배치되는 열교환-응축 패널조립체; 상기 열교환-응축 패널조립체의 상부에 배치되며, 냉각되어질 냉각수의 일부를 상기 열교환-응축 패널조립체의 상기 냉각수유로의 유입부로 분배하는 제1 냉각수 분배수단; 냉각수를 냉각공기유입부로 유입되는 공기와 열교환시키며, 상기 열교환-응축 패널조립체의 하부에 배치되는 충전재; 및 상기 열교환-응축 패널조립체의 하부와 상기 충전재의 상부 사이에 배치되며, 냉각되어질 냉각수 중 상기 제1 냉각수 분배수단을 통하여 분배되고 난 나머지의 냉각수를 상기 충전재의 상부로 분배하는 제2 냉각수 분배수단을 포함하는 백연저감 및 증발수 회수장치를 제공한다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 열교환-응축 패널조립체(100)가 응축기의 내부면적의 약 2/3정도를 점유하도록 양측부에 배치되고 상기 응축기의 내부 중앙에 공간부가 형성되도록 배치되며, 냉각되어질 전체 냉각수 양의 약 2/3가 상기 제1 냉각수 분배수단을 통하여 상기 열교환-응축 패널조립체의 상기 냉각수유로로 분배되며, 냉각되어질 전체 냉각수 양의 약 1/3이 상기 제2 냉각수 분배수단을 통하여 상기 충전재로 분배될 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 제 1 냉각수 분배수단 상부에 비산 제거기가 배치될 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치의 비산 제거기는 양측에서 중앙 상부를 향하여 경사지게 배치될 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치의 제 1 냉각수 분배수단은 복수의 중공원형 분사노즐을 포함할 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 제 1 냉각수 분배수단이 상기 열교환-응축 패널조립체의 상기 함습기체유로로 냉각수를 분배할 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 제 1 냉각수 분배수단 상부에 비산 제거기가 양측에서 중앙 상부를 향하여 배치될 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 열교환-응축기 패널조립체가, 한 쌍의 패널의 내면에 돌출 형성된 연결돌기가 서로 접합되도록 결합되어 내부에 함습기체유로를 형성하며, 상기 한 쌍의 패널의 외면에 오목하게 형성된 복수의 관로부요소와 외부로 돌출된 연결부가 평행하게 구비된 함습기체유로 패널조립체; 및 한 쌍의 패널의 내면에 돌출 형성된 연결돌기가 서로 접합되도록 결합되어 내부에 냉각수유로를 형성하며, 상기 한 쌍의 패널의 외면에 오목하게 형성된 복수의 관로부요소와 외부로 돌출된 연결부가 평행하게 구비된 냉각수유로 패널조립체를 포함하며, 상기 함습기체유로 패널조립체의 관로부요소와 상기 냉각수유로 패널조립체의 관로부요소가 서로 마주하도록 상기 함습기체유로 패널조립체의 연결부와 상기 냉각수유로 패널조립체의 연결부가 서로 접합되어, 복수의 평행한 관로형태의 응축공기유로를 형성할 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 함습기체유로 패널조립체는, 전방 또는 후방으로 돌출된 결합부가 구비되고, 상기 결합부의 배면부에 삽입홈이 구비되어 어느 한 패널의 결합부가 다른 패널의 삽입홈에 삽입 결합 가능하도록 이루어지며; 상기 냉각수유로 패널조립체는, 전방 또는 후방으로 돌출된 결합부가 구비되고, 상기 결합부의 배면부에 삽입홈이 구비되어 어느 한 패널의 결합부가 다른 패널의 삽입홈에 삽입 결합 가능하도록 이루어지며; 상기 함습기체유로 패널조립체의 한 패널의 결합부가 상기 냉각수유로 패널조립체의 한 패널의 삽입홈에 삽입 결합되고, 상기 냉각수유로 패널조립체의 한 패널의 결합부가 상기 함습기체유로 패널조립체의 한 패널의 삽입홈에 삽입 결합될 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 함습기체유로 패널조립체의 패널의 상기 결합부는 각 패널의 대칭된 위치에 서로 쌍을 이루어 복수개가 구비되며, 쌍을 이루는 양측 결합부는 서로 반대 방향으로 돌출되고 반대측 면에 삽입홈이 형성되어 서로 대향 배치된 패널의 결합부와 삽입홈이 결합 가능하도록 이루어지며; 상기 냉각수유로 패널조립체의 패널의 상기 결합부는 각 패널의 대칭된 위치에 서로 쌍을 이루어 복수개가 구비되며, 쌍을 이루는 양측 결합부는 서로 반대 방향으로 돌출되고 반대측 면에 삽입홈이 형성되어 서로 대향 배치된 패널의 결합부와 삽입홈이 결합 가능하도록 이루어질 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 함습기체유로 패널조립체의 패널의 상기 연결돌기의 내부에 관로부요소의 오목한 면과 연통된 공간부가 형성되며, 상기 냉각수유로 패널조립체의 패널의 상기 연결돌기의 내부에 관로부요소의 오목한 면과 연통된 공간부가 형성될 수 있다.

전술한 본 발명의 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 함습기체유로 패널조립체의 패널의 상기 연결돌기의 공간부는 외측단이 개방된 통로 형태로 형성되어 서로 결합되는 연결돌기의 공간부가 서로 연통 가능하며, 상기 냉각수유로 패널조립체의 패널의 상기 연결돌기의 공간부는 외측단이 개방된 통로 형태로 형성되어 서로 결합되는 연결돌기의 공간부가 서로 연통 가능하게 될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하부의 습식부와 상부의 건식부를 포함하며, 상기 하부의 습식부에는 충전재가 배치되고; 상기 상부의 건식부에는 함습기체가 유동되는 복수의 함습기체유로, 냉각수가 유동되는 복수의 냉각수유로 및 대기 중의 공기(응축공기)가 유동되는 복수의 응축공기유로를 구비하는 열교환-응축 패널조립체가 배치되며, 상부에 팬이 배치되는 냉각탑에서, 함습기체 및 냉각수를 대기중의 공기와 열교환하도록 하여 상기 함습기체에 포함된 수분을 응축하고 백연을 저감시키는 백연저감 및 증발수 회수방법에 있어서, 냉각되어질 냉각수의 일부를 상기 냉각탑 상부의 건식부에 배치된 열교환-응축 패널조립체의 냉각수유로로 분배하는 제 1 냉각수 분배 단계; 냉각되어질 냉각수의 나머지를 상기 냉각탑 하부의 습식부에 배치된 충전재로 분배하는 제 2 냉각수 분배 단계; 포화공기를 상기 냉각탑 하부의 습식부로 유입시키는 단계; 상기 포화공기를 상기 충전재에서 냉각수와 열교환시키는 단계; 대기의 공기를 상기 열교환-응축 패널조립체의 응축공기유로로 유입시키는 단계; 상기 열교환-응축 패널조립체에서 함습기체와 냉각수를 응축공기와 열교환하여, 함습기체를 응축시키고 냉각수를 냉각시키는 단계; 함습기체와 냉각수와의 열교환에 의해 온도가 상승된 대기의 공기를 응축을 거친 함습기체와 혼합하는 단계를 포함하는 백연저감 및 증발수 회수방법이 제공된다.

본 발명에 따른 열교환-응축 패널조립체 및 이를 이용한 백연저감 및 증발수 회수장치 및 방법을 이용하면, 함습기체유로의 양측에 응축공기유로를 배치하고, 냉각유로의 양측에 응축공기유로를 배치하므로써, 함습기체유로를 수직으로 상승하여 유동하는 함습기체를 응축공기유로를 수평으로 유동하는 대기의 공기에 의해 응축하면서, 냉각수유로를 통해 중력에 의해 하강 유동하는 냉각되어질 냉각수를 응축공기유로를 수평으로 유동하는 대기의 공기로 간접 접촉에 의해 냉각시킴으로써 충전재에서 발생되는 냉각수의 증발량을 감소시키고, 냉각수 및 함습기체와 간접 접촉에 의해 열교환하는 응축공기의 온도를 보다 효율적으로 높여 저습도 상태로 만듦으로써 백연저감 성능을 개선하고 증발수를 효율적으로 회수할 수 있는 효과가 얻어질 수 있다.

또한, 백연이 발생하지 않는 하절기에는 냉각수유로와 함습기체유로로 냉각수를 유동시켜, 냉각수를 냉각수 온도보다 낮은 함습기체로 냉각시킴으로써 냉각효과를 높일 수 있는 효과가 얻어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 열교환-응축 패널조립체 및 이를 이용한 백연저감 및 증발수 회수장치 및 방법을 이용하면, 냉각탑의 내부의 중앙 상부에서 함습기체와 대기의 공기를 효과적으로 혼합시켜서 백연을 저감시킬 수 있는 효과가 얻어질 수 있다.

도 1은 종래의 응축기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 응축기가 냉각탑에 설치된 상태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체의 함습기체유로 패널조립체와 냉각수유로 패널조립체의 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체의 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체의 측면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체의 측단면도이다.
도 8은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체의 함습기체유로 패널조립체를 이루는 패널의 정면도이다.
도 9는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체에서 함습기체유로 패널조립체를 분해 상태로 도시한 사시도이다.
도 10은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체의 냉각수유로 패널조립체를 이루는 패널의 정면도이다.
도 11은 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체에서 냉각수유로 패널조립체를 분해 상태로 도시한 사시도이다.
도 12a는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체를 이용한 냉각탑의 측면도이다.
도 12b는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체를 이용한 냉각탑의 정면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시 예를 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어 있다"거나 "접속되어 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어 있다"거나 또는 "직접 접속되어 있다"고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명의 열교환-응축 패널조립체는 냉각탑이나 굴뚝 등을 비롯하여 수증기를 함유한 기체(이하, 함습기체)를 대기로 방출하는 다양한 시설물에 설치될 수 있으며, 함습기체유로와 인접하게 배치되어 함습기체에 포함된 수증기를 응축시키는 응축공기가 유동하는 응축공기유로의 중앙에 냉각수유로를 배치하여, 냉각되어질 냉각수를 응축공기에 의해 간접 접촉에 의해 냉각시킴으로써 냉각수가 충전재에서 증발되는 양을 감소시키고, 함습기체와 열교환을 하는 응축공기의 온도를 보다 효율적으로 높여서 백연저감 성능을 개선하고 증발수를 효율적으로 회수할 수 있게 하는 것이다. 상기 함습기체는 열에 의해 증발된 물뿐 아니라 화학 반응에 의해 형성된 물을 함유한 것일 수 있으며, 물 이외에 다양한 다른 성분을 포함하는 다양한 종류의 기체일 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)의 전체적인 구조가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 3의 열교환-응축 패널조립체(100)의 측면도가 도시되어 있으며, 도 7에는 도 3의 열교환-응축 패널조립체(100)의 측단면도가 도시되어 있다.

상기 열교환-응축 패널조립체(100)에서는, 함습기체유로(113)의 양측에 응축공기유로(133)가 배치되며, 냉각수유로(123)의 양측에도 응축공기유로(133)가 배치되도록, 함습기체유로(113) --> 응축공기유로(133)--> 냉각수유로(123)--> 응축공기유로(133)--> 함금기체유로(113)의 순으로 배치된다.

상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 함습기체유로 패널조립체(110)는 전체적으로 사각형의 판체 형태로 이루어지며 연결돌기(118)가 내면에 돌출 형성된 한 쌍의 패널(110A, 110B)이 서로 간에 이격된 공간이 형성되어 함습기체유로(113)를 형성하도록 결합된 구조를 가진다. 상기 함습기체유로(113)는 하단부의 유입부와 상단부의 배출부를 제외한 다른 부분이 외부와 차단된 통로를 이루며, 상기 유입부와 배출부는 종단으로 갈 수록 확장되는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 한 쌍의 패널(110A, 110B)의 외면에는 오목하게 형성된 복수의 관로부요소(110a, 110b) 및 외부로 돌출된 연결부(114)가 평행하게 구비된다.

상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 냉각수유로 패널조립체(120)는 전체적으로 사각형의 판체 형태로 이루어지며 연결돌기(218)가 내면에 돌출 형성된 한 쌍의 패널(120A, 120B)이 서로 간에 이격된 공간이 형성되어 냉각수유로(123)를 형성하도록 결합된 구조를 가진다. 상기 냉각수유로 패널조립체(120)를 이루는 패널(120A, 120B)의 내면에는 냉각수와의 접촉면적을 증가시키고, 접촉시간을 길게 하기 위하여 지그재그의 꾸불꾸불한 역 V자형의 물결형상의 돌조가 반복되는 패턴이 형성될 수 있다. 상기 냉각수유로(123)는 하단부의 유입부와 상단부의 배출부를 제외한 다른 부분이 외부와 차단된 통로를 이루며, 상기 유입부와 배출부는 종단으로 갈 수록 확장되는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 한 쌍의 패널(120A, 120B)의 외면에는 오목하게 형성된 복수의 관로부요소(120a, 120b) 및 외부로 돌출된 연결부(214)가 평행하게 구비된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)에서의 응축기유로(133)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 함습기체유로 패널조립체(110)와 냉각수유로 패널조립체(120)가 결합되어, 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 팬널(110B) 외면의 관로부요소(110a, 110b)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A) 외면의 관로부요소(120b, 120a)가 서로 마주하도록 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 연결부(114)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 연결부(214)가 서로 접합되어, 복수의 평행한 관로형태의 응축공기유로(133)를 형성한다.

상기 응축공기유로(133)와 함습기체유로(113)는 응축공기의 유동과 함습기체의 유동이 서로 교차하는 방향으로 이루어지도록 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 응축공기가 수평방향으로 흐르도록 응축공기유로(133)가 구비된 경우, 함습기체유로(113)는 함습기체가 수직방향으로 흐르도록 구비된다. 이를 위해 도시된 실시 예에서는 함습기체유로 패널조립체(110)의 양측 단부에 구비된 유입부들이 서로 결합되고 배출부들이 서로 결합되어 좌/우 양단이 폐쇄되고 상/하단이 개방된 형태로 함습기체유로(113)가 형성된 것을 예시하였다.

또한, 상기 응축공기유로(133)와 냉각수유로(123)는 응축공기의 유동과 냉각수의 유동이 서로 교차하는 방향으로 이루어지도록 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 응축공기가 수평방향으로 흐르도록 응축공기유로(133)가 구비된 경우, 냉각수유로(123)는 냉각수가 수직방향으로 흐르도록 구비된다. 이를 위해 도시된 실시 예에서는 냉각수유로 패널조립체(120)의 양단부에 구비된 유입부들이 서로 결합되고 배출부들이 서로 결합되어 좌/우 양단이 폐쇄되고 상/하단이 개방된 관로 형태로 냉각수유로(123)가 형성된 것을 예시하였다.

이어서, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 열교환-응축 패널조립체(100)의 함습기체유로 패널조립체(110)에 대하여 설명한다.

상기 함습기체유로 패널조립체(110)는 도 8에 도시된 바와 같은 전체적으로 사각형의 판체 형태로 이루어지며, 도 9도에 도시된 바와 같이 연결돌기(118)가 내면에 돌출 형성된 한 쌍의 패널(110A, 110B)이 서로 간에 이격된 공간이 형성되도록 연결돌기(118)들이 서로 접합되어 형성된다. 상기 패널(110A, 110B)의 상측과 하측, 좌측과 우측의 단부 측 둘레부에는 상호 간을 결합시키는 결합부들(141, 142, 143, 144, 145, 146)이 각각 구비된다. 결합부(145)는 전방으로 돌출 형성되며, 결합부(146)는 후방으로 돌출 형성된다. 또한, 삽입홈들(145c, 146c)이 상기 결합부들(145, 146)의 배면부들에 각각 구비된다. 이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 일측 패널(110B)의 결합부(145)가 다른 패널(110A)의 삽입홈(145c)에 삽입되며, 일측 패널(110B)의 결합부(146)가 다른 패널(110A)의 삽입홈(146c)에 삽입되어 결합되는 구조를 갖는다. 도시된 실시 예에서는 패널들의 각 단부를 따라 긴 띠 형태로 결합부들(141, 142, 143, 144, 145, 146)가 형성된 것을 예시하였으나, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 위치 및 형태로 결합부들(141, 142, 143, 144, 145, 146)이 구비될 수 있다.

또한, 함습기체유로 패널조립체(110)의 각 패널들(110A, 110B)의 결합부들(145, 146)에는 외향 돌출된 고정돌기들(145a, 146a)이 구비된다. 또한, 상기 결합부들에는 다른 패널의 고정돌기들이 삽입되며 상기 고정돌기들(145a, 146a)의 배면부에 형성되는 고정홈들(145b, 146b)이 구비된다. 이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 패널(110B)의 고정돌기(146a)가 패널(110A)의 고정홈(145a)에 삽입되며, 패널(110B)의 고정돌기(145a)가 패널(110A)의 고정홈(146b)에 삽입되어 결합될 수 있다.

그리고, 상기 결합부들(141, 142, 143, 144)은 각 패널(110A, 110B)의 대칭된 위치에 서로 쌍을 이루어 복수 개가 구비되며, 쌍을 이루는 양측 결합부(141, 142; 143, 144)는 서로 반대 방향으로 돌출되고(도 9), 삽입홈들(141c, 142c, 143c, 144c)이 반대측 면에 형성되어, 동일한 형태를 갖는 패널(110A, 110B)이 서로 대향하는 방향으로 결합될 수 있다(도 8에서는 삽입홈 143c, 144c의 도시가 생략되었음). 즉, 상기 패널(110A, 110B)의 상부에 구비된 결합부(141, 142)를 예로 설명하면, 중앙을 기준으로 대칭된 위치에 양측의 결합부(141, 142)가 서로 반대방향으로 돌출 형성되어, 상기 패널(110A)의 내면에 돌출된 연결돌기(118)와 상기 패널(110B)의 내면에 돌출된 연결돌기(118)가 서로 맞닿도록 상기 패널(110A, 110B)을 배치하였을 때, 양측의 결합부(141, 142)가 서로 삽입 결합 가능한 위치에 있게 된다. 즉, 결합부(142)가 삽입홈(141c)에 삽입될 수 있게 구성된다. 상기 패널(110A, 110B)의 연결돌기들(118)의 접촉면에는 접착제가 도포될 수 있다.

상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110A, 110B)의 상기 연결돌기(118)는 패널(110A, 110B)간의 결합 수단일 뿐아니라, 함습기체유로(113)에 가로로 배치되어 함습기체와 접하는 열교환 면적을 증가시키는 수단으로 기능할 수 있다. 바람직하기로는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110A, 110B)의 내부에는 상기 패널(110A, 110B)의 외면의 관로부요소(110a, 110b)의 오목한 면과 연통된 공간부(135)가 형성될 수 있다. 상기 공간부(135)는 외측단이 개방된 통로 형태로 형성될 수 있으며, 이러한 경우 서로 결합되는 연결돌기(118)의 공간부(135)를 통해 양측의 응축공기유로(133)가 서로 연통된다.

또한, 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110A, 110B)에는 열교환/응축 패널조립체(100)의 냉각탑내에서의 설치를 용이하게 하기 위하여 행거 파이프 관통홀(119)이 형성될 수 있다.

이어서, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 열교환-응축 패널조립체(100)의 냉각수유로 패널조립체(120)에 대하여 설명한다.

상기 냉각수유로 패널조립체(120)는 도 10에 도시된 바와 같은 전체적으로 사각형의 판체 형태로 이루어지며, 도 11에 도시된 바와 같이 연결돌기(218)가 내면에 돌출 형성된 한 쌍의 패널(120A, 120B)이 서로 간에 이격된 공간이 형성되도록 연결돌기(218)들이 서로 접합되어 형성된다. 상기 패널(120A, 120B)의 상측과 하측, 좌측과 우측의 단부 측 둘레부에는 상호 간을 결합시키는 결합부(241, 242, 243, 244, 245, 246)가 구비된다. 결합부(245)는 전방으로 돌출 형성되며, 결합부(246)는 후방으로 돌출 형성된다. 또한, 삽입홈들(245c, 246c)이 상기 결합부들(245, 246)의 배면부들에 각각 구비된다. 이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 일측 패널(120B)의 결합부(245)가 다른 패널(120A)의 삽입홈(245c)에 삽입되며, 일측 패널(120B)의 결합부(246)가 다른 패널(120A)의 삽입홈(246c)에 삽입되어 결합되는 구조를 갖는다. 도시된 실시 예에서는 패널들의 각 단부를 따라 긴 띠 형태로 결합부들(241, 242, 243, 244, 245, 246)가 형성된 것을 예시하였으나, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 위치 및 형태로 결합부들(241, 242, 243, 244, 245, 246)이 구비될 수 있다.

또한, 냉각수유로 패널조립체(120)의 각 패널들(120A, 120B)의 결합부들(245, 246)에는 외향 돌출된 고정돌기들(245a, 246a)이 구비된다. 또한, 상기 결합부들에는 다른 패널의 고정돌기들이 삽입되며 상기 고정돌기들(245a, 246a)의 배면부에 형성되는 고정홈들(245b, 246b)이 구비된다. 이에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이, 패널(120B)의 고정돌기(246a)가 패널(120A)의 고정홈(245a)에 삽입되며, 패널(120B)의 고정돌기(245a)가 패널(120A)의 고정홈(246b)에 삽입되어 결합될 수 있다.

그리고, 상기 결합부들(241, 242, 243, 244)은 각 패널(120A, 120B)의 대칭된 위치에 서로 쌍을 이루어 복수 개가 구비되며, 쌍을 이루는 양측 결합부(241, 242; 243, 244)는 서로 반대 방향으로 돌출되고(도 11), 삽입홈들(241c, 242c, 243c, 244c)이 반대측 면에 형성되어, 동일한 형태를 갖는 패널(120A, 120B)이 서로 대향하는 방향으로 결합될 수 있다(도 10에서는 삽입홈 243c, 244c의 도시가 생략되었음). 즉, 상기 패널(120A, 120B)의 상부에 구비된 결합부(241, 242)를 예로 설명하면, 중앙을 기준으로 대칭된 위치에 양측의 결합부(241, 242)가 서로 반대방향으로 돌출 형성되어, 상기 패널(120A)의 내면에 돌출된 연결돌기(218)와 상기 패널(120B)의 내면에 돌출된 연결돌기(218)가 서로 맞닿도록 상기 패널(120A, 120B)을 배치하였을 때, 양측의 결합부(241, 242)가 서로 삽입 결합 가능한 위치에 있게 된다. 즉, 결합부(242)가 삽입홈(241c)에 삽입될 수 있게 구성된다. 상기 패널(120A, 120B)의 연결돌기들(218)의 접촉면에는 접착제가 도포될 수 있다.

상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A, 120B)의 상기 연결돌기(218)는 패널(120A, 120B)간의 결합 수단일 뿐아니라, 냉각수유로(123)에 가로로 배치되어 냉각수와 접하는 열교환 면적을 증가시키는 수단으로 기능할 수 있다. 바람직하기로는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A, 120B)의 내부에는 상기 패널(120A, 120B)의 외면의 관로부요소(120a, 120b)의 오목한 면과 연통된 공간부(235)가 형성될 수 있다. 상기 공간부(235)는 외측단이 개방된 통로 형태로 형성될 수 있으며, 이러한 경우 서로 결합되는 연결돌기(218)의 공간부(235)를 통해 양측의 응축공기유로(133)가 서로 연통된다.

또한, 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A, 120B)에는 열교환/응축 패널조립체(100)의 냉각탑내에서의 설치를 용이하게 하기 위하여 행거 파이프 관통홀(219)이 형성될 수 있다.

이어서, 도 4 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)의 응축기유로(133)에 대하여 설명한다.

상기 응축기유로(133)는 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110B) 외면의 관로부요소(110a, 110b)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A) 외면의 관로부요소(120b, 120a)가 서로 마주하도록 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 연결부(114)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 연결부(214)가 서로 접합되어 형성된다. 이 경우에, 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 결합부(141, 143)가 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 삽입홈(242c, 244c)에 삽입 결합되고, 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 결합부(241, 243)가 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 삽입홈(142c, 144c)에 삽입 결합될 수 있다.

또한, 상기 함습기체유로 패널조립체(110)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 결합력을 강화하기 위하여, 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110A)의 결합부에 외향 돌출된 고정돌기(141a, 143a)가 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120B)의 결합부의 고정홈(242b, 244b)에 삽입되며, 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 결합부에 외향 돌출된 고정돌기(241a, 243a)가 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 결합부의 고정홈(142b, 144b)에 삽입될 수 있다.

다음에, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)의 작용에 대하여 설명한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열교환-응축 패널조립체(100)에서는, 함습기체유로(113) --> 응축공기유로(133)--> 냉각수유로(123)--> 응축공기유로(133)--> 함금기체유로(113)의 순으로 배치되어서, 함습기체유로(113)의 양측에 응축공기유로(133)가 배치되며, 냉각수유로(123)의 양측에도 응축공기유로(133)가 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 함습기체유로의 양측에 응축공기유로가 배치되고, 냉각수유로의 양측에 응축공기유로가 배치되므로, 함습기체유로를 통하여 수직으로 상승하여 유동하는 함습기체를 응축공기유로를 통하여 수평으로 유동하는 대기의 공기에 의해 응축하면서, 냉각수유로를 통해 중력에 의해 하강 유동하는 냉각되어질 냉각수를 응축공기유로를 통하여 수평으로 유동하는 대기의 공기로 간접 접촉에 의해 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 충전재에서 발생되는 냉각수의 증발량을 감소시키고, 냉각수 및 함습기체와 간접 접촉에 의해 열교환하는 응축공기의 온도를 보다 효율적으로 높여 저습도 상태로 만듦으로써 백연저감 성능이 개선되고, 증발수가 효율적으로 회수될 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 함습기체유로(113)의 양측에 응축공기유로(133)가 배치되므로, 함습기체유로(113)를 통하여 유동하는 고온의 함습기체는 응축공기유로(133)를 통하여 유동하는 대기 중의 공기, 즉 응축공기와 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110A, 110B)을 통하여 간접 접촉된다. 이에 따라, 상기 응축공기유로(133)를 통해 흐르는 응축공기가 상기 함습기체유로(113)를 통해 흐르는 함습기체의 열을 흡수하여 수증기의 응축이 이루어진다.

또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 냉각수유로(123)의 양측에 응축공기유로(133)가 배치되므로, 냉각수유로(123)를 통하여 유동하는 냉각되어질 고온의 냉각수는 응축공기유로(133)를 통하여 유동하는 대기 중의 공기, 즉 응축공기와 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A, 120B)을 통하여 간접 접촉된다. 이에 따라, 상기 응축공기유로(133)를 통해 흐르는 응축공기가 상기 냉각수유로(123)를 통해 흐르는 고온의 냉각수의 열을 흡수하여 냉각수의 온도에 근접하게 상승된다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)의 냉각수유로(123)로 냉각되어질 냉각수 전체량의 약 2/3를 통과시킨 다음에 충전재(33)를 통과시키고, 나머지 냉각수(전체 냉각수 량의 약 1/3)를 직접 충전재의 상부에 분사시킬 경우, 냉각되어질 냉각수의 전체 열 제거량의 약 20% 정도가 열교환-응축 패널조립체(100)에서 제거되고, 냉각되어질 냉각수의 나머지 제거량(전체 열 제거량의 약 80%)는 충전재(33)에서 제거된다. 이와 같이, 냉각수의 온도를 응축공기와의 간접 접촉에 의해 낮춤으로써, 충전재(33)에서의 냉각수의 증발량을 약 20% 정도 감소시켜 증발에 의한 냉각수의 손실을 줄일 수 있다(상기 열교환-응축 패널조립체(100)에서의 냉각수와 응축공기의 열교환은 현열 열교환이므로 증발이 일어나지 않는다).

또한, 냉각수와 열교환을 하면서 응축공기유로(133)를 통과한 대기의 공기는 냉각수의 온도에 근접하게 상승되므로, 함습기체유로(1130를 통과하는 함습기체의 온도와의 온도차가 적어지게 되어 백연저감의 효과를 얻을 수 있다.

상기 냉각수유로 패널조립체(120)를 이루는 패널(120A, 120B)의 내면은 냉각수와의 접촉면적을 증가시키고, 접촉시간을 길게하기 위하여 지그재그의 꾸불꾸불한 역 V자형의 물결형상의 돌조가 반복되는 패턴이 형성될 수 있다.

다음에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치를 설명한다. 상기 백연저감 및 증발수 회수장치는 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이 냉각탑(300)에 설치될 수 있다.

냉각탑은 제조장치나 공조장치 등과 같은 열원의 냉각에 사용된 냉각수를 낙하시키면서 대기 중의 공기를 이용하여 냉각하는 것인데, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치가 설치된 냉각탑(300)은, 복수의 함습기체유로(113), 복수의 냉각수유로(123) 및 복수의 응축공기유로(133)를 포함하며, 상기 함습기체유로를 통과하는 함습기체가 상기 응축공기유로를 통과하는 응축공기에 의해 응축될 수 있도록 상기 함습기체유로(113)와 상기 응축공기유로(133)가 인접하게 배치되며, 상기 냉각수유로를 통과하는 냉각수가 상기 응축공기유로를 통과하는 응축공기에 의해 냉각될 수 있도록 상기 냉각수유로(123)와 상기 응축공기유로(133)가 인접하게 배치되는 열교환-응축 패널조립체(100); 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상부에 배치되며, 냉각되어질 냉각수의 일부를 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상기 냉각수유로(123)의 유입부로 분배하는 제1 냉각수 분배수단; 냉각수를 냉각공기유입부(32)로 유입되는 공기와 열교환시키며, 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 하부에 배치되는 충전재(33); 및 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 하부와 상기 충전재(33)의 상부 사이에 배치되며, 냉각되어질 냉각수 중 상기 제1 냉각수 분배수단을 통하여 분배되고 난 나머지의 냉각수를 상기 충전재의 상부로 분배하는 제2 냉각수 분배수단을 포함한다. 상기 제1 냉각수 분배수단은 복수의 냉각수 배출관(41)과 복수의 분사노즐(42)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 냉각수 분배수단의 복수의 분사노즐(42)은 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 복수의 냉각수유로(123)의 유입부측에 배치되며, 냉각수가 냉각수유로(123)의 벽체를 타고 흐를 수 있도록 중공원형의 분사노즐이 이용될 수 있다. 상기 분사노즐(42)은 냉각수유로에 분사된 냉각수가 밖으로 튀어나오지 않도록 설치되어야 한다. 상기 분사노즐(42)은, 예를 들어, 분사각이 60도인 ULL(상표명) CONE SPIRAL 노즐이 이용될 수 있다.

상기 냉각수유로(123)의 내벽은 냉각수와의 접촉면적을 증가시키고, 접촉시간을 길게하기 위하여 지그재그의 꾸불꾸불한 역 V자형의 물결형상의 돌조가 반복되는 패턴이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 충전재(33)에는 내부에 물과 공기가 통과할 수 있는 수많은 미세통로가 구비될 수 있다.

상기 제2 냉각수 분배수단의 상부에 대기중의 공기가 유입되는 응축공기유입부(31)가 구비되며, 이 응축공기유입부(31)의 내측에 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)가 설치된다. 상기 열교환-응축 패널조립체(100)는 응축공기유로(133)가 상기 응축공기유입부(31)와 연통되고 함습기체유로(113)가 상기 충전재(33) 측을 향하도록 설치되며, 냉각수유로(123)가 상기 제1 냉각수 분배수단 측을 향하도록 설치된다. 즉, 응축공기유로(133)가 수평방향으로 배치되고 함습기체유로(113)와 냉각수유로(123)가 수직방향으로 배치되도록 설치된다. 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상측에 기체의 이송 및 배출을 위한 팬(35)이 설치된다.

상기와 같은 냉각탑(300)은 팬(35)의 작동에 따라 하부의 냉각공기유입부(32)를 통해 대기의 공기가 내부로 흡입되고, 흡입된 공기가 상기 충전재(33)를 통과한 후 상향 이동되어 상단의 배출구를 통해 외부로 배출된다. 동시에 상기 제1 냉각수 분배수단에서 배출된 냉각수가 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 냉각수유로(123)를 통해 하부로 유동된다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 함습기체유로(113)의 양측에 응축공기유로(133)가 배치되며, 냉각수유로(123)의 양측에 응축공기유로(133)가 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 열교환-응축 패널조립체(100)가 상기 백연저감 및 증발수 회수장치의 내부면적의 약 2/3정도를 점유하도록 양측부에 배치되고 상기 장치의 내부 중앙에 공간부가 형성되도록 배치되며, 냉각되어질 전체 냉각수 양의 약 2/3가 상기 제1 냉각수 분배수단을 통하여 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상기 냉각수유로(123)로 분배되며, 냉각되어질 전체 냉각수 양의 약 1/3이 상기 제2 냉각수 분배수단을 통하여 상기 충전재(33)로 분배될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 제 1 냉각수 분배수단 상부에 비산 제거기(eliminator)(71)가 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 비산 제거기(71)는 백연저감 및 증발수 회수장치의 양측에서 중앙 상부를 향하여 위로 경사지게 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 비산 제거기(71)가 중앙 상부를 향하여 경사지게 설치되면, 함습기체유로(113)를 통과한 기체가 냉각탑(300)의 상부 중앙으로 유동하므로, 응축공기유로(133)를 통과한 대기의 공기와 효과적으로 혼합될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)의 함습기체유로 패널조립체(110)는 연결돌기(118)가 내면에 돌출 형성된 한 쌍의 패널(110A, 110B)이 서로 간에 이격된 공간이 형성되도록 연결돌기(118)들이 서로 접합되도록 상기 한 쌍의 패널(110A, 110B)이 결합되는 것으로, 일측 패널(110A, 110B)에 형성된 결합부(141, 142, 143, 144, 145, 146)가 다른 패널(110A, 110B)의 삽입홈(141c, 142c, 145c, 146c)에 삽입 결합시킴으로써 간단하고 신속하게 함습기체유로 패널조립체(110)를 조립할 수 있다. 또한, 각 결합부(141, 142, 143, 144, 145, 146)에 고정돌기(141a, 142a, 145a, 146a) 및 고정홈(141b, 142b, 145b, 146b)이 구비되어 조립된 패널(110A, 110B)의 결합 상태가 견고하게 유지되므로, 조립 및 설치 편의성, 내구성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 패널(110A, 110B)의 대칭된 위치에 서로 반대방향으로 형성된 결합부(141, 142, 143, 144, 145, 146)가 구비되어 동일한 형태를 갖는 패널(110A, 110B)이 서로 대향된 방향으로 결합 가능하게 되므로, 단일한 금형을 이용하여 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능하고, 품목 단순화를 통해 제품 관리의 편의성이 향상될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)의 냉각수유로 패널조립체(120)는 연결돌기(218)가 내면에 돌출 형성된 한 쌍의 패널(120A, 120B)이 서로 간에 이격된 공간이 형성되도록 연결돌기(218)들이 서로 접합되도록 상기 한 쌍의 패널(120A, 120B)이 결합되는 것으로, 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 조립과 유사하게, 일측 패널(120A, 120B)에 형성된 결합부(241, 242, 243, 244, 245, 246)가 다른 패널(120A, 120B)의 삽입홈(241c, 242c, 245c, 246c)에 삽입 결합시킴으로써 간단하고 신속하게 냉각수유로 패널조립체(120)를 조립할 수 있다. 또한, 각 결합부(241, 242, 243, 244, 245, 246)에 고정돌기(241a, 242a, 245a, 246a) 및 고정홈(241b, 242b, 245b, 246b)이 구비되어 조립된 패널(120A, 120B)의 결합 상태가 견고하게 유지될 수 있다. 또한, 상기 패널(120A, 120B)의 대칭된 위치에 서로 반대방향으로 형성된 결합부(241, 242, 243, 244, 245, 246)가 구비되어 동일한 형태를 갖는 패널(120A, 120B)이 서로 대향된 방향으로 결합 가능하게 되므로, 단일한 금형을 이용하여 저렴한 비용으로 대량 생산할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 열교환-응축 패널조립체(100)의 응축기유로(133)는 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 관로부요소(110a, 110b)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 관로부요소(120b, 120a)가 마주하도록 상기 함습기체유로 패널조립체(110)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)를 결합시켜 형성한다. 이 경우에, 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 결합부(141, 143)가 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 삽입홈(242c, 244c)에 삽입 결합되고, 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 결합부(241, 243)가 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 삽입홈(142c, 144c)에 삽입 결합될 수 있다.

다음에, 본 발명의 일 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치의 작용에 대하여 설명한다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치의 열교환-응축 패널조립체(100)의 함습기체유로(113)의 양측에 응축공기유로(133)가 배치되므로, 함습기체유로(113)를 통하여 유동하는 고온의 함습기체는 응축공기유로(133)를 통하여 유동하는 대기 중의 공기, 즉 응축공기와 간접 접촉된다. 이에 따라, 상기 응축공기유로(133)를 통해 흐르는 응축공기가 상기 함습기체유로(113)를 통해 흐르는 함습기체의 열을 흡수하여 수증기의 응축이 이루어진다. 또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 냉각수유로(123)의 양측에 응축공기유로(133)가 배치되므로, 냉각수유로(123)를 유동하는 냉각되어질 고온의 냉각수는 응축공기유로(133)를 통하여 유동하는 대기 중의 공기, 즉 응축공기와 간접 접촉된다. 이에 따라, 상기 응축공기유로(133)를 통해 흐르는 응축공기가 상기 냉각수유로(123)를 통해 흐르는 고온의 냉각수의 열을 흡수하여 냉각수의 온도에 근접하게 상승된다. 또한, 냉각수와 열교환을 하면서 응축공기유로(133)를 통과한 대기의 공기는 냉각수의 온도에 근접하게 상승되므로, 함습기체유로(113)를 통과하는 함습기체의 온도와의 온도차가 적어지게 되어 백연저감의 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 냉각탑(30) 외부로 배출되는 공기는 온도와 습도가 현저하게 낮아진 상태가 되어 대기중으로 방출되어도 물 응축으로 인한 백연 현상이 발생하지 않게 되고, 열교환-응축 패널조립체(100)를 통해 응축된 물이 냉각탑(30) 내부에 수집되어 냉각수로 재사용할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 상기 열교환-응축 패널조립체(100)가 상기 백연저감 및 증발수 회수장치의 내부면적의 약 2/3정도를 점유하도록 양측부에 배치되고 상기 장치의 내부 중앙에 공간부가 형성되도록 배치되며, 냉각되어질 전체 냉각수 양의 약 2/3가 상기 제1 냉각수 분배수단을 통하여 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상기 냉각수유로(123)로 분배되며, 냉각되어질 전체 냉각수 양의 약 1/3이 상기 제2 냉각수 분배수단을 통하여 상기 충전재(33)로 분배될 수 있다. 이와 같은 구성에서는, 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 냉각수유로(123)로 냉각되어질 냉각수 전체량의 약 2/3를 통과시킨 다음에 충전재(33)를 통과시키고, 나머지 냉각수(전체 냉각수 량의 약 1/3)를 직접 충전재의 상부에 분사시킬 경우, 냉각되어질 냉각수의 전체 열 제거량의 약 20% 정도가 열교환-응축 패널조립체(100)에서 제거되고, 냉각되어질 냉각수의 나머지 제거량(전체 열 제거량의 약 80%)는 충전재(33)에서 제거된다. 이와 같이, 냉각수의 온도를 응축공기와의 간접 접촉에 의해 낮춤으로써, 충전재(33)에서의 냉각수의 증발량을 약 20% 정도 감소시켜 증발에 의한 냉각수의 손실을 줄일 수 있다. 상기 열교환-응축 패널조립체(100)에서의 냉각수와 응축공기의 열교환은 현열 열교환이므로 증발이 일어나지 않는다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 도 12a에 도시된 바와 같이, 비산제거기(71)가 냉각탑(300)의 내부 상부에 경사지게 설치됨으로써 열교환/응축 패널조립체(100)의 함습기체유로(113)를 통과한 함습기체가 냉각탑 내부의 중앙 상부(B' 영역)로 유도됨으로써, 응축기유로(133)를 통과한 가열된 저습의 대기의 공기와 효과적으로 혼합되어, 백연저감의 효과가 증가될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수장치에서는, 주위의 기온의 변화에 따라 장치의 운전을 효율적으로 할 수 있다. 하절기에는 대기의 공기의 온도가 높아서, 백연이 발생하지 않으며, 냉각수유로(123)를 통과하는 냉각수로부터 응축공기유로(133)를 통과하는 대기의 공기로의 열전달량이 적어지므로, 열교환-응축 패널조립체(100)에서의 냉각수의 냉각량을 증가시키기 위하여 함습기체유로(113)에 제1 냉각수 분배수단을 통하여 냉각수를 분사하여, 함습기체유로(113)내에서 함습기체와 냉각수를 직접 접촉시켜 냉각되어질 냉각수를 추가로 냉각할 수 있어서 냉각효과를 높일 수 있다. 이와 같이, 하절기에 냉각수를 함습기체유로(113)에서 추가로 냉각할 경우에, 하절기에도 충전재(33)에서의 증발량을 약 20% 정도 감소시켜 증발에 의한 냉각수의 손실을 줄일 수 있다. 동절기에는 대기의 공기의 온도가 낮아서, 응축공기유로(133)를 통과하는 대기의 공기만으로 냉각수유로(123)를 통과하는 냉각수를 냉각하여도 충분하다.

다음에, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 백연저감 및 증발수 회수방법을 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하부의 습식부와 상부의 건식부를 포함하며, 상기 하부의 습식부에는 충전재(33)가 배치되고; 상기 상부의 건식부에는 함습기체가 유동되는 복수의 함습기체유로(113), 냉각수가 유동되는 복수의 냉각수유로(123) 및 대기 중의 공기(응축공기)가 유동되는 복수의 응축공기유로(133)를 구비하는 열교환-응축 패널조립체(100)가 배치되며, 상부에 팬(35)이 배치되는 냉각탑(300)에서, 함습기체 및 냉각수를 대기중의 공기와 열교환하도록 하여 상기 함습기체에 포함된 수분을 응축하고 백연을 저감시키는 백연저감 및 증발수 회수방법은, 냉각되어질 냉각수의 일부를 상기 냉각탑(300) 상부의 건식부에 배치된 열교환-응축 패널조립체(100)의 냉각수유로(123)로 분배하는 제 1 냉각수 분배 단계; 냉각되어질 냉각수의 나머지를 상기 냉각탑(300) 하부의 습식부에 배치된 충전재(33)로 분배하는 제 2 냉각수 분배 단계; 포화공기를 상기 냉각탑(300) 하부의 습식부로 유입시키는 단계; 상기 포화공기를 상기 충전재(33)에서 냉각수와 열교환시키는 단계; 대기의 공기를 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 응축공기유로(133)로 유입시키는 단계; 상기 열교환-응축 패널조립체(100)에서 함습기체와 냉각수를 응축공기와 열교환하여, 함습기체를 응축시키고 냉각수를 냉각시키는 단계; 함습기체와 냉각수와의 열교환에 의해 온도가 상승된 대기의 공기를 응축을 거친 함습기체와 혼합하는 단계를 포함한다.

상기 방법에 의하면, 함습기체유로를 통하여 수직으로 상승하여 유동하는 함습기체를 응축공기유로를 통하여 수평으로 유동하는 대기의 공기에 의해 응축하면서, 냉각수유로를 통해 중력에 의해 하강 유동하는 냉각되어질 냉각수를 응축공기유로를 수평으로 유동하는 대기의 공기로 간접 접촉에 의해 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 충전재에서 발생되는 냉각수의 증발량을 감소시키고, 냉각수 및 함습기체와 간접 접촉에 의해 열교환하는 응축공기의 온도를 보다 효율적으로 높여 저습도 상태로 만듦으로써 백연저감 성능이 개선되고, 증발수가 효율적으로 회수될 수 있다.

상기 백연저감 및 증발수 회수방법에서는, 상기 제 1 냉각수 분배 단계에서 전체 냉각수 양의 약 2/3를 분배하며, 상기 제 2 냉각수 분배 단계에서 전체 냉각수 양의 나머지를 분배할 수 있다.

또한, 상기 백연저감 및 증발수 회수방법에서는, 상기 제 1 냉각수 분배 단계에서 냉각수를 냉각수유로 및 함습기체유로로 분배할 수 있다. 상기 방법에 의하면, 백연이 발생하지 않는 하절기에는 냉각수유로와 함습기체유로로 냉각수를 유동시켜, 냉각수를 냉각수 온도보다 낮은 함습기체로 냉각시킴으로써 냉각효과를 높일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

30, 300 : 냉각탑 31 : 응축공기유입부
32 : 냉각공기유입부 33 : 충전재
35 : 팬 41, 51 : 냉각수 배출관
42, 52 : 분사노즐 61, 71 : 비산제거기
100 : 열교환-응축 복합기 110 : 함습기체유로 패널조립체
110A, 110B : 함습기체유로 패널 113 : 함습기체유로
114, 214 : 연결부 118, 218 : 연결돌기
119, 219 : 행거 파이프 관통홀 120 : 냉각수유로 패널조립체 120A, 120B : 냉각수유로 패널 123 : 냉각수유로 131 : 유입부 132 : 배출부 133 : 응축공기유로 135, 235 : 공간부
141, 142, 143, 144, 145, 146, 241, 242, 243, 244, 245, 246 : 결합부
141a, 142a, 145a, 146a, 241a, 242a, 245a, 246a : 고정돌기
141b, 142b, 145b, 146b, 241b, 242b, 245b, 246b : 고정홈
141c, 142c, 145c, 146c, 241c, 242c, 245c, 246c : 삽입홈

Claims

수증기를 함유한 기체(함습기체)의 배출 경로에 설치되며, 상기 함습기체가 유동되는 복수의 함습기체유로, 냉각수가 유동되는 복수의 냉각수유로 및 대기 중의 공기(응축공기)가 유동되는 복수의 응축공기유로를 형성하도록 결합되는 열교환-응축 패널조립체로서,
한 쌍의 패널(110A, 110B)의 내면에 돌출 형성된 연결돌기(118)가 서로 접합되도록 결합되어 내부에 함습기체유로(113)를 형성하며, 상기 한 쌍의 패널(110A, 110B)의 외면에 오목하게 형성된 복수의 관로부요소(110a, 110b)와 외부로 돌출된 연결부(114)가 평행하게 구비된 함습기체유로 패널조립체(110); 및
한 쌍의 패널(120A, 120B)의 내면에 돌출 형성된 연결돌기(218)가 서로 접합되도록 결합되어 내부에 냉각수유로(123)를 형성하며, 상기 한 쌍의 패널(120A, 120B)의 외면에 오목하게 형성된 복수의 관로부요소(120a, 120b)와 외부로 돌출된 연결부(214)가 평행하게 구비된 냉각수유로 패널조립체(120)를 포함하며,
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 관로부요소(110a, 110b)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 관로부요소(120b, 120a)가 서로 마주하도록 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 연결부(114)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 연결부(214)가 서로 접합되어, 복수의 평행한 관로형태의 응축공기유로(133)를 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환-응축 패널조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 함습기체유로 패널조립체(110)에는 전방으로 돌출된 결합부(145), 후방으로 돌출된 결합부(146) 및 또는 상기 결합부들(145, 146)의 배면부들에 각각 형성된 삽입홈들(145c, 146c)이 구비되어, 상기 패널(110B)의 결합부(145)가 상기 패널(110A)의 삽입홈(146c)에 삽입되며, 상기 패널(110B)의 결합부(146)가 상기 패널(110A)의 삽입홈(145c)에 삽입되어 결합이 이루어지며;
상기 냉각수유로 패널조립체(120)에는 전방으로 돌출된 결합부(245), 후방으로 돌출된 결합부(246) 및 또는 상기 결합부들(245, 246)의 배면부들에 각각 형성된 삽입홈들(245c, 246c)이 구비되어, 상기 패널(120B)의 결합부(245)가 상기 패널(120A)의 삽입홈(246c)에 삽입되며, 상기 패널(120B)의 결합부(246)가 상기 패널(120A)의 삽입홈(245c)에 삽입되어 결합이 이루어지며;
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 결합부들(141, 143)이 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 삽입홈들(242c, 244c)에 삽입 결합되고, 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 결합부들(241, 243)이 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 삽입홈들(142c, 144c)에 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 열교환-응축 패널조립체.
제 2 항에 있어서,
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110A, 110B)의 상기 결합부들(141, 142, 143, 144)은 각 패널(110A, 110B)의 대칭된 위치에 서로 쌍을 이루어 복수개가 구비되며, 쌍을 이루는 양측 결합부들(141, 142, 143, 144)은 서로 반대 방향으로 돌출되고, 상기 결합부들(141, 142, 143, 144)의 배면부에 삽입홈들(141c, 142c, 143c, 144c)이 형성되어, 상기 결합부들과 상기 삽입홈들이 결합 가능하도록 이루어지며;
상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A, 120B)의 상기 결합부들(241, 242, 243, 244)은 각 패널(120A, 120B)의 대칭된 위치에 서로 쌍을 이루어 복수개가 구비되며, 쌍을 이루는 양측 결합부들(241, 242, 243, 244)은 서로 반대 방향으로 돌출되고, 상기 결합부들(241, 242, 243, 244)의 배면부에 삽입홈들(241c, 242c, 243c, 244c)이 형성되어, 상기 결합부들과 상기 삽입홈들이 결합 가능하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환-응축 패널조립체.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110A, 110B)의 상기 결합부들(145, 146)에는 외향 돌출된 고정돌기들(145a, 146a)과 다른 패널의 고정돌기들이 삽입되며 상기 고정돌기들(145a, 146a)의 배면부에 형성되는 고정홈들(145b, 146b)이 구비되며;
상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A, 120B)의 상기 결합부들(245, 246)에는 외향 돌출된 고정돌기들(245a, 246a)과 다른 패널의 고정돌기들이 삽입되며 상기 고정돌기들(245a, 246a)의 배면부에 형성되는 고정홈들(245b, 246b)이 구비되며;
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 결합부들(141, 143)에 외향 돌출된 고정돌기들(141a, 143a)이 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 결합부들(242, 244)에 외향 돌출된 고정돌기들(242a, 244a)의 배면부에 형성된 고정홈들(242b, 244b)에 삽입되며;
상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 결합부들(241, 243)에 외향 돌출된 고정돌기들(241a, 243a)이 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 결합부들(142, 144)에 외향 돌출된 고정돌기들(142a, 144a)의 배면부에 형성된 고정홈들(142b, 144b)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 열교환-응축 패널조립체.
제 1 항에 있어서,
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110A, 110B)의 상기 연결돌기(118)의 내부에 관로부요소(110a, 110b)의 오목한 면과 연통된 공간부(135)가 형성되며,
상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A, 120B)의 상기 연결돌기(218)의 내부에 관로부요소(210a, 210b)의 오목한 면과 연통된 공간부(235)가 형성된 것을 특징으로 하는 열교환-응축 패널조립체.
제 5 항에 있어서,
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 패널(110A, 110B)의 상기 연결돌기(118)의 공간부(135)는 외측단이 개방된 통로 형태로 형성되어 서로 결합되는 연결돌기(118)의 공간부(135)가 서로 연통 가능하며,
상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 패널(120A, 120B)의 상기 연결돌기(218)의 공간부(235)는 외측단이 개방된 통로 형태로 형성되어 서로 결합되는 연결돌기(218)의 공간부(235)가 서로 연통 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 열교환-응축 패널조립체.
수증기를 함유한 기체(함습기체)의 배출 경로에 설치되며, 상기 함습기체가 유동되는 함습기체유로와 대기 중의 공기(응축공기)가 유동되는 응축공기유로를 구비하여 상기 응축공기에 의한 함습기체의 냉각을 통해 함습기체의 물을 응축시키는 백연저감 및 증발수 회수장치로서,
복수의 함습기체유로(113), 복수의 냉각수유로(123) 및 복수의 응축공기유로(133)를 포함하며, 상기 함습기체유로를 통과하는 함습기체가 상기 응축공기유로를 통과하는 응축공기에 의해 응축될 수 있도록 상기 함습기체유로(113)와 상기 응축공기유로(133)가 인접하게 배치되며, 상기 냉각수유로를 통과하는 냉각수가 상기 응축공기유로를 통과하는 응축공기에 의해 냉각될 수 있도록 상기 냉각수유로(123)와 상기 응축공기유로(133)가 인접하게 배치되는 열교환-응축 패널조립체(100);
상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상부에 배치되며, 냉각되어질 냉각수의 일부를 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상기 냉각수유로(123)의 유입부로 분배하는 제1 냉각수 분배수단;
냉각수를 냉각공기유입부(32)로 유입되는 공기와 열교환시키며, 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 하부에 배치되는 충전재(33); 및
상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 하부와 상기 충전재(33)의 상부 사이에 배치되며, 냉각되어질 냉각수 중 상기 제1 냉각수 분배수단을 통하여 분배되고 난 나머지의 냉각수를 상기 충전재의 상부로 분배하는 제2 냉각수 분배수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 7 항에 있어서,
상기 열교환-응축 패널조립체(100)가 백연저감 및 증발수 회수장치의 내부면적의 2/3를 점유하도록 양측부에 배치되고 상기 장치의 내부 중앙에 공간부가 형성되도록 배치되며,
냉각되어질 전체 냉각수 양의 2/3가 상기 제1 냉각수 분배수단을 통하여 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상기 냉각수유로(123)로 분배되며,
냉각되어질 전체 냉각수 양의 1/3이 상기 제2 냉각수 분배수단을 통하여 상기 충전재(33)로 분배되는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 냉각수 분배수단 상부에 비산 제거기가 배치되는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 9 항에 있어서,
상기 비산 제거기는 백연저감 및 증발수 회수장치의 양측에서 중앙 상부를 향하여 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 냉각수 분배수단은 복수의 중공원형 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 냉각수 분배수단이 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상기 함습기체유로(113)로 냉각수를 분배하는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제 1 냉각수 분배수단 상부에 비산 제거기가 양측에서 중앙 상부를 향하여 배치되는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 열교환-응축 패널조립체(100)가,
한 쌍의 패널(110A, 110B)의 내면에 돌출 형성된 연결돌기(118)가 서로 접합되도록 결합되어 내부에 함습기체유로(113)를 형성하며, 상기 한 쌍의 패널(110A, 110B) 외면에 오목하게 형성된 복수의 관로부요소(110a, 110b)와 외부로 돌출된 연결부(114)가 평행하게 구비된 함습기체유로 패널조립체(110); 및
한 쌍의 패널(120A, 120B)의 내면에 돌출 형성된 연결돌기(218)가 서로 접합되도록 결합되어 내부에 냉각수유로(123)를 형성하며, 상기 한 쌍의 패널(120A, 120B)의 외면에 오목하게 형성된 복수의 관로부요소(120a, 120b)와 외부로 돌출된 연결부(214)가 평행하게 구비된 냉각수유로 패널조립체(120)를 포함하며,
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 관로부요소(110a, 110b)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 관로부요소(120b, 120a)가 서로 마주하도록 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 연결부(114)와 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 연결부(214)가 서로 접합되어, 복수의 평행한 관로형태의 응축공기유로(133)를 형성하는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제 1 냉각수 분배수단 상부에 비산 제거기가 배치되는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 15 항에 있어서,
상기 제 1 냉각수 분배수단이 상기 열교환-응축 패널조립체(100)의 상기 함습기체유로(113)로 냉각수를 분배하는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
제 14 항에 있어서,
상기 함습기체유로 패널조립체(110)는, 전방 또는 후방으로 돌출된 결합부들(141, 142, 143, 144)이 구비되고, 상기 결합부들의 배면부들에 삽입홈들(141c, 142c, 143c, 144c)이 구비되어 어느 한 패널의 결합부들이 다른 패널의 삽입홈들에 삽입 결합 가능하도록 이루어지며;
상기 냉각수유로 패널조립체(120)는, 전방 또는 후방으로 돌출된 결합부들(241, 242, 243, 244)이 구비되고, 상기 결합부들의 배면부들에 삽입홈들(241c, 242c, 243c, 244c)이 구비되어 어느 한 패널의 결합부들이 다른 패널의 삽입홈들에 삽입 결합 가능하도록 이루어지며;
상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 결합부들(141, 143)이 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 삽입홈들(242c, 244c)에 삽입 결합되고, 상기 냉각수유로 패널조립체(120)의 한 패널(120A)의 결합부들(241, 243)이 상기 함습기체유로 패널조립체(110)의 한 패널(110B)의 삽입홈들(142c, 144c)에 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수장치.
하부의 습식부와 상부의 건식부를 포함하며, 상기 하부의 습식부에는 충전재가 배치되고; 상기 상부의 건식부에는 함습기체가 유동되는 복수의 함습기체유로, 냉각수가 유동되는 복수의 냉각수유로 및 대기 중의 공기(응축공기)가 유동되는 복수의 응축공기유로를 구비하는 열교환-응축 패널조립체가 배치되며, 상부에 팬이 배치되는 냉각탑에서, 함습기체 및 냉각수를 대기중의 공기와 열교환하도록 하여 상기 함습기체에 포함된 수분을 응축하고 백연을 저감시키는 백연저감 및 증발수 회수방법에 있어서,
냉각되어질 냉각수의 일부를 상기 냉각탑 상부의 건식부에 배치된 열교환-응축 패널조립체의 냉각수유로로 분배하는 제 1 냉각수 분배 단계;
냉각되어질 냉각수의 나머지를 상기 냉각탑 하부의 습식부에 배치된 충전재로 분배하는 제 2 냉각수 분배 단계;
포화공기를 상기 냉각탑 하부의 습식부로 유입시키는 단계;
상기 포화공기를 상기 충전재에서 냉각수와 열교환시키는 단계;
대기의 공기를 상기 열교환-응축 패널조립체의 응축공기유로로 유입시키는 단계;
상기 열교환-응축 패널조립체에서 함습기체와 냉각수를 응축공기와 열교환하여, 함습기체를 응축시키고 냉각수를 냉각시키는 단계;
함습기체와 냉각수와의 열교환에 의해 온도가 상승된 대기의 공기를 응축을 거친 함습기체와 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 백연저감 및 증발수 회수방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제 1 냉각수 분배 단계에서 전체 냉각수 양의 2/3를 분배하며,
상기 제 2 냉각수 분배 단계에서 전체 냉각수 양의 나머지를 분배하는 것을 특징으로하는 백연저감 및 증발수 회수방법.
제 18 항에 있어서,
상기 제 1 냉각수 분배 단계에서 냉각수를 냉각수유로 및 함습기체유로로 분배하는 것을 특징으로 하는 백연저감 및 증발수 회수방법.
복수의 함습기체유로, 복수의 냉각수유로 및 복수의 응축공기유로를 포함하며;
상기 함습기체유로를 통하여 흐르는 함습기체가 상기 응축공기유로를 통하여 흐르는 응축공기에 의해 응축되도록, 상기 함습기체유로는 상기 응축공기유로에 인접하게 배치되며;
상기 냉각수유로를 통하여 흐르는 냉각수가 상기 응축공기유로를 통하여 흐르는 응축공기에 의해 응축되도록, 상기 냉각수유로는 상기 응축공기유로에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 열교환-응축 패널조립체.
제 21 항에 있어서,
상기 복수의 함습기체유로는 한 쌍의 패널로 형성되고,
상기 복수의 냉각수유로는 다른 한 쌍의 패널로 형성되며,
상기 응축공기유로는 상기 함습기체유로를 형성하는 한 쌍의 패널과 상기 냉각수유로를 형성하는 다른 한 쌍의 패널을 결합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환-응축 패널조립체.