KR101354188B1 - 에너지 회수형 냉각탑 및 이를 이용한 에너지 회수방법 - Google Patents

에너지 회수형 냉각탑 및 이를 이용한 에너지 회수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액체가스를 열교환하여 기화가스로 변화시키는 과정에서 발생되는 에너지를 고온 냉각수를 냉각시키는 과정에서 사용할 수 있도록 하는 에너지 회수형 냉각탑 및 이를 이용한 에너지 회수방법에 관한 것으로서, 특히 본 발명의 일 실시형태에 따른 에너지 회수형 냉각탑은 고온 냉각수를 냉각시키는 냉각탑으로서, 고온 냉각수가 내부에서 비산되면서 냉각공기와 접촉하여 냉각되고, 냉각된 냉각수가 저장되는 하우징과; 상기 하우징의 상부 영역에 배치되어 분사된 고온 냉각수를 분산시키는 필러와; 상기 하우징으로 액체가스를 공급하는 액체가스 공급라인과; 상기 하우징에 저장된 냉각수에 잠기도록 구비되어 상기 액체가스 공급라인을 통하여 공급되는 액체가스와 상기 냉각수 사이에 열교환이 이루어지도록 하는 열교환유닛과; 상기 열교환유닛에서 열교환되어 기화된 기화가스를 상기 하우징의 외부로 배출시키는 기화가스 배출라인을 포함한다.

Description

에너지 회수형 냉각탑 및 이를 이용한 에너지 회수방법{COOLING TOWER FOR RECOVERING ENERGY AND METHOD FOR RECOVERING ENERGY USING THE SAME}
본 발명은 에너지 회수형 냉각탑 및 이를 이용한 에너지 회수방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액체가스를 열교환하여 기화가스로 변화시키는 과정에서 발생되는 에너지를 고온 냉각수를 냉각시키는 과정에서 사용할 수 있도록 하는 에너지 회수형 냉각탑 및 이를 이용한 에너지 회수방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉각탑은 온도가 상승된 고온의 냉각수와 공기를 직접 접촉시키고, 이때 발생되는 증발잠열에 의하여 냉각수를 냉각시키는 장치이다.
냉각탑은 각종 공장 특히, 공정 중에 열이 많이 발생되는 제철소에서 많이 사용되고 있는 설비로서, 그 구조는 냉각수의 분사 구조, 필러 구조 등 다양한 변수에 의해 다양하게 변형되어 사용되고 있다. 이러한 냉각탑에 대한 다양한 구조 및 작동 원리들이 "회전형 냉각탑(공개특허 10-2003-0052555)" 및 "증발수 회수형 냉각탑(공개특허 10-2010-0109132)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다.
도 1은 종래의 일반적인 냉각탑을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 냉각탑은 고온의 냉각수가 분사되어 냉각된 다음 저장되는 공간을 제공하는 하우징(10)과; 상기 하우징(10) 내부의 상부영역으로 상기 고온의 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인(20)과; 상기 냉각수 공급라인(20)에서 공급된 고온의 냉각수를 고르게 분산시켜 낙하시키는 필러(filler; 30)와; 상기 필러(30)를 통과하면서 냉각된 냉각수를 상기 하우징(10)의 외부로 배출시키는 냉각수 배출라인(40)으로 구성된다.
상기 하우징(10)의 상부에는 상기 하우징(10)의 내부로 냉각용 공기를 유입시키는 냉각팬(11)이 구비되고, 상기 하우징(10)의 하부에는 냉각된 냉각수를 상기 냉각수 배출라인(40)으로 배출시키는 배출구(12)가 형성된다. 상기 하우징(10) 내부의 하부영역은 냉각된 냉각수가 배출구(12)를 통하여 배출되기 전에 임시로 저장되는 공간으로서 이하 "수조부(10a)"라고 지칭한다.
그리고 상기 냉각수 공급라인(20)의 단부에는 상기 고온의 냉각수를 하우징(10) 내부에 고르게 분사시키기 위하여 냉각수를 고르게 분산시키는 냉각수 분산배관(21)이 구비되고, 상기 냉각수 분산배관(21)은 상기 하우징(10) 내부의 상부에 배치된다. 그리고, 상기 냉각수 분산배관(21)의 하부에는 냉각수를 필러(30) 방향으로 분사시키는 다수의 냉각수 분사노즐(22)이 구비된다.
또한, 상기 냉각수 배출라인(40)에는 하우징(10)의 수조부(10a)에 저장된 냉각수를 냉각수 배출라인(40)을 통하여 별도의 설비로 보내기 위하여 펌프(41)가 구비된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 냉각탑은 냉각수 공급라인(20)으로 통하여 공급되는 냉각수를 냉각수 분사노즐(22)을 통하여 필러(30) 방향으로 분사시키면, 냉각수는 자중에 의해 필러(30)로 낙하되고, 필러(30)를 통과하면서 분산되며 이때 냉각팬(11)의 가동에 의해 하우징(10) 내부로 유입되는 냉각용 공기와 접촉하면서 냉각되는 것이다. 이렇게 냉각된 냉각수는 하우징(10)의 수조부(10a)에 임시로 저장되었다가 냉각수 배출라인(40)을 통하여 냉각수가 필요한 설비로 보내진다.
설명된 바와 같이 고온의 냉각수를 냉각시키기 위해서는 냉각팬(11)을 가동시켜 하우징(10)의 내부로 차가운 공기를 연속하여 공급해야 하고 이에 따라 전력이 계속 소비된다는 단점이 있었다.
한편, 제철소에서는 산소공장에서 생산되는 초저온의 액체가스, 즉 액체산소(-183℃), 액체질소(-196℃),액체아르곤(-186℃) 등을 제철소내 다른 설비로 공급시에 스팀을 이용한 기화기에서 열교환시켜 기체상태로 상태 변환시켜 공급한다. 이렇게 액체가스를 기체가스로 상태 변환시킬 때는 한냉 에너지가 발생되는데, 본 출원인은 액체가스의 상태 변환시 발생되는 한냉 에너지를 냉각탑에서 이용하여 냉각탑의 냉각 효율을 높이는 동시에 냉각탑의 전력 소비를 감소시키기 위하여 본 발명을 제안하였다.
공개특허 10-2003-0052555 (2003. 06. 27) 공개특허 10-2010-0109132 (2010. 10. 08)
본 발명은 액체가스를 기체가스로 상태 변환시킬 때 발생되는 한냉 에너지를 냉각탑에서 이용하여 냉각탑에서 전력의 소비를 절감시킬 수 있는 에너지 회수형 냉각탑 및 이를 이용한 에너지 회수방법을 제공한다.
또한, 액체가스를 기체가스로 상태 변환시킬 때 사용되는 스팀이 열교환되면서 발생되는 물을 냉각탑에서 증발수 대체용으로 사용하여 냉각수의 공급을 원활하게 할 수 있는 에너지 회수형 냉각탑 및 이를 이용한 에너지 회수방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 에너지 회수형 냉각탑은 고온 냉각수를 냉각시키는 냉각탑으로서, 고온 냉각수가 내부에서 비산되면서 냉각공기와 접촉하여 냉각되고, 냉각된 냉각수가 저장되는 하우징과; 상기 하우징의 상부 영역에 배치되어 분사된 고온 냉각수를 분산시키는 필러와; 상기 하우징으로 액체가스를 공급하는 액체가스 공급라인과; 상기 하우징에 저장된 냉각수에 잠기도록 구비되어 상기 액체가스 공급라인을 통하여 공급되는 액체가스와 상기 냉각수 사이에 열교환이 이루어지도록 하는 열교환유닛과; 상기 열교환유닛에서 열교환되어 기화된 기화가스를 상기 하우징의 외부로 배출시키는 기화가스 배출라인을 포함한다.
상기 열교환유닛과 기화가스 배출라인 사이에는 상기 열교환유닛에서 열교환 된 기화가스를 상기 필러 사이로 통과시켜 열교환시키는 열교환라인이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환라인은 상기 열교환유닛에 연결되는 연장라인에 연결되고, 상기 필러의 내부에서 분기되어 필러의 내부를 통과한 후 상기 기화가스 배출라인으로 합쳐지는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환유닛은 상기 액체가스 공급라인에서 분기되는 다수의 분배관과; 상기 분배관으로 유동되는 액체가스의 열교환면적을 증가시키도록 상기 각각의 분배관에 형성되는 다수의 열교환핀부를 포함한다.
상기 열교환유닛의 하부에 배치되어 상기 열교환유닛으로 스팀을 분사시키는 스팀 공급라인을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 에너지 회수방법은 액체가스를 기화가스로 열교환시킬 때 발생되는 에너지를 냉각탑을 이용하여 회수하는 방법으로서, 고온 냉각수를 상기 냉각탑의 하우징으로 비산시키면서 냉각공기와 접촉시켜 냉각시키는 제 1 냉각 단계와; 상기 냉각수 냉각 단계에서 냉각되어 상기 하우징의 내부에 저장된 냉각수로 상기 액체가스를 통과시켜 액체가스와 상기 냉각수 사이에서 열교환을 시키는 제 1 열교환 단계를 포함한다.
상기 제 1 냉각단계와 함께 비산된 고온 냉각수를 필러에서 분산시켜 냉각시키는 제 2 냉각 단계와; 상기 제 1 열교환 단계에 이어 상기 냉각수를 통과시킨 액체가스를 상기 필러 사이로 연속하여 통과시켜 액체가스와 상기 필러에서 분산되는 냉각수 사이에서 열교환시키는 제 2 열교환 단계를 포함한다.
상기 제 1 열교환 단계에서 상기 냉각수로 스팀을 분사시켜 스팀과 상기 액체가스 사이에서 열교환이 이루어지게 하는 동시에 냉각된 스팀에 의해 상기 냉각수가 보충되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 냉각탑에 구비되는 하우징의 수조부에 액체가스를 기체가스로 상태 변환시키는 열교환유닛을 설치하여 액체가스가 기체가스로 상태 변환될 때 발생되는 한냉 에너지를 냉각수의 냉각에 활용할 수 있어, 종래의 냉각탑에서 냉각수의 냉각을 위하여 가동하던 냉각팬의 가동량을 줄일 수 있어 전력의 소비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 액체가스를 기체가스로 상태 변환시킬 때 액체가스의 유동경로가 냉각탑의 필러를 통과하게 함에 따라 냉각수와 액체가스 사이에 열교환이 이루어져서 액체가스를 기체가스로 상태 변환시키는 효율과 냉각수를 냉각시키는 효율을 동시에 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 액체가스를 기체가스로 상태 변환시키기 위하여 공급되는 스팀을 하우징의 내부에서 분사시킴에 따라 스팀이 열교환 되어 발생된 물이 하우징의 수조부에 저장되어 냉각탑에서 냉각수가 증발되는 것을 보충할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 냉각탑을 보여주는 개략적인 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 회수형 냉각탑을 보여주는 구성도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어지 회수형 냉각탑의 작동상태를 보여주는 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 회수형 냉각탑을 보여주는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어지 회수형 냉각탑의 작동상태를 보여주는 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 회수형 냉각탑은 종래의 일반적인 냉각탑과 마찬가지로 고온의 냉각수가 분사되어 냉각된 다음 저장되는 공간을 제공하는 하우징(10)과; 상기 하우징(10) 내부의 상부영역으로 상기 고온의 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인(20)과; 상기 냉각수 공급라인(20)에서 공급된 고온의 냉각수를 고르게 분산시켜 낙하시키는 필러(filler; 30)와; 상기 필러(30)를 통과하면서 냉각된 냉각수를 상기 하우징(10)의 외부로 배출시키는 냉각수 배출라인(40)으로 구성된다.
다만, 본 발명은 종래의 냉각탑 구조에 상기 하우징(10)으로 액체가스를 공급하는 액체가스 공급라인(100)과; 상기 하우징(10) 내에서 액체가스를 열교환시키는 열교환유닛(200)과; 열교환 되어 기화된 기화가스를 상기 하우징(10)의 외부로 배출시키는 기화가스 배출라인(500)을 더 포함한다.
상기 하우징(10)은 고온 냉각수가 내부에서 비산되면서 냉각공기와 접촉하여 냉각되고, 냉각된 냉각수가 저장되는 수단으로서, 내부에 수용공간이 형성되고, 상부에는 하우징(10)의 내부로 냉각용 공기를 유입시키는 냉각팬(11)이 구비된다. 그리고, 상기 하우징(10)의 하부에는 냉각된 냉각수를 상기 냉각수 배출라인(40)으로 배출시키는 배출구(12)가 형성된다. 상기 하우징(10) 내부의 하부영역은 냉각된 냉각수가 배출구(12)를 통하여 배출되기 전에 임시로 저장되는 공간으로서 이하 "수조부(10a)"라고 지칭한다.
상기 냉각수 공급라인(20)은 별도의 설비에서 고온으로 온도가 상승된 냉각수를 하우징(10)의 내부로 공급하면서 분사시키는 수단으로서, 상기 냉각수 공급라인(20)의 단부는 하우징(10) 내부의 상부영역으로 연장되고, 상기 냉각수 공급라인(20)의 단부에는 냉각수를 고르게 분산시키는 냉각수 분산배관(21)이 구비된다. 그리고, 상기 냉각수 분산배관(21)의 하부에는 냉각수를 필러(30) 방향으로 분사시키는 다수의 냉각수 분사노즐(22)이 구비된다.
상기 필러(30)는 상기 냉각수 분사노즐(22)에서 분사된 냉각수를 고르게 분산시키는 수단으로 냉각수가 자중에 의해 낙하되는 것을 분산시킬 수 있도록 다수의 격벽이 다층으로 구비된다. 물론 상기 필러(30)의 구조는 특정 형상에 한정되지 않고 낙하되는 냉각수를 고르게 분산시킬 수 있는 다양한 구조로 변경되어 구현될 수 있을 것이다.
상기 액체가스 공급라인(100)은 제철소의 산소공장에서 생산된 극저온의 액체가스를 상기 하우징(10)의 내부로 공급하는 수단이다. 이때 액체가스를 상기 하우징(10)의 내부로 공급한다는 의미는 하우징(10) 내부의 냉각수에 액체가스를 분산한다는 의미는 아니고 액체가스가 유동되는 배관을 하우징(10)의 내부로 통과시킨다는 의미이다.
상기 열교환유닛(200)은 액체가스를 상기 하우징(10)에 저장된 냉각수에 통과시켜 액체가스와 냉각수 사이에서 열교환이 이루어지도록 하는 유닛으로서, 바람직하게는 상기 하우징(10)에서 냉각된 냉각수가 저장되는 수조부(10a)에 잠기도록 구비된다.
상기 열교환유닛(200)은 냉각수와의 접촉면적을 넓게 하여 열교환 효율을 향상시키기 위하여 상기 액체가스 공급라인(100)에서 분기되는 다수의 분배관(210)과; 상기 분배관(210)으로 유동되는 액체가스의 열교환면적을 증가시키도록 상기 각각의 분배관(210)에 형성되는 다수의 열교환핀부(220)를 포함한다.
상기 분배관(210)은 상기 액체가스 공급라인(100)을 여러 갈래로 분배시키는 수단이고, 상기 열교환핀부(220)는 상기 분배관(210)을 통하여 유동되는 액체가스가 냉각수와 접촉되는 면적을 향상시키도록 분배관(210)에서 측방향으로 넓게 퍼지도록 형성된다.
상기 분배관(210)은 액체가스 혹은 기화가스의 유동을 위하여 한 갈래로 합쳐져서 연장라인(300)을 형성한다.
상기 연장라인(300)은 다시 필러(30)를 통과하는데, 이때 상기 필러(30)를 통과하면서 필러(30)에서 분산되면서 낙하되는 냉각수와의 접촉 면적을 향상시키기 위하여 상기 연장라인(300)은 다시 여러 갈래로 분기되어 열교환라인(400)을 형성한다.
상기 열교환라인(400)은 상기 필러(30)의 사이사이를 통과시켜 액체가스 혹은 기화가스의 이동경로를 증가시킴에 따라 액체가스와 냉각수 사이의 열교환 효율을 증대시킨다.
상기 열교환라인(400)은 특정 구조에 한정되지 않고 상기 필러(30)의 사이사이에 설치되어 액체가스의 이동경로를 증대시키면서 냉각수와의 접촉면적 및 시간을 향상시킬 수 있다면 필러의 구조에 대응하여 어떠한 구조로도 변경이 가능할 것이다.
상기 다수개로 분기된 열교환라인(400)은 다시 기화가스 배출라인(500)과의 연결을 위하여 한 갈래로 합쳐진 다음 상기 기화가스 배출라인(500)과 연결된다.
상기 기화가스 배출라인(500)은 열교환유닛(200), 연장라인(300) 및 열교환라인(400)을 순차적으로 통과하면서 열교환되어 기화된 기화가스를 상기 하우징(10)의 외부로 배출시켜 기화가스를 필요로 하는 설비로 공급한다.
한편, 본 발명은 액체가스의 열교환 효율을 향상시키면서 냉각수가 냉각탑 내에서 대기 중으로 증발되는 양을 보충하기 위하여 상기 열교환유닛(200)의 하부에 배치되어 상기 열교환유닛(200)으로 스팀(steam)을 분사시키는 스팀 공급라인(600)을 포함한다.
상기 스팀 공급라인(600)은 그 단부에 스팀을 상기 열교환유닛(200) 방향으로 고르게 분사시키는 스팀 분산배관(610)이 구비된다. 그리고, 상기 스팀 분산배관(610)의 상부에는 스팀을 상기 열교환유닛(200) 방향으로 분사키는 다수의 스팀 분사노즐(620)이 구비된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 회수형 냉각탑의 작동상태와 이를 이용한 에너지 회수방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명에서는 고온 냉각수를 냉각시키는 냉각 단계와, 액체가스를 상기 고온 냉각수와 열교환 시키는 열교환 단계가 동시에 진행된다.
먼저, 고온 냉각수를 냉각시키는 냉각 단계에 대해서 설명한다.
냉각수 공급라인(20)을 통해 냉각수가 하우징(10)의 내부로 공급되면 냉각수는 냉각수 분산배관(21)과 냉각수 분사노즐(22)을 거쳐 필러(30)로 비산된다. 이때 비산되는 고온 냉각수는 하우징(10) 내부의 찬 공기와 접촉되면서 냉각된다.(제 1 냉각 단계) 그리고, 비산된 냉각수는 필러(30)에서 고르게 분산되면서 낙하되고, 이때 고온 냉각수는 다시 한번 하우징(10) 내부의 찬 공기와 접촉되면서 냉각된다.(제 2 냉각 단계)
이렇게 냉각된 냉각수는 하우징(10)의 수조부(10a)에 임시로 저장되었다가 배출구(12)를 통해 냉각수 배출라인(40)으로 배출된다.
한편, 액체가스를 열교환시키는 단계가 상기 제 1 및 제 2 냉각 단계와 동시에 이루어진다.
상기 제 1 및 제 2 냉각 단계가 진행되는 동안에 액체가스 공급라인(100)을 통해 액체가스를 하우징(10)의 내부로 공급한다. 그러면 액체가스 열교환유닛(200), 즉 분배관(210) 및 열교환핀부(220)를 통과하게 되고, 이때 액체가스와 열교환유닛(200)의 주변에 저장되어 있는 냉각수 사이에 열교환이 이루어지면서 상기 액체가스는 일부가 기체가스로 변환되고, 냉각수는 더욱 저온으로 냉각된다.(제 1 열교환 단계)
열교환유닛(200)을 통과한 액체가스 혹은 기화가스는 연장라인(300)을 따라 열교환라인(400)으로 이동되고, 액체가스 혹은 기화가스 열교환라인(400)을 따라 이동되면서 액체가스는 필러(30)에서 낙하되는 냉각수와 열교환되어 기체가스로 변환된다.(제 2 열교환 단계)
이렇게 제 1 및 제 2 냉각 단계와 제 2 및 제 2 열교환 단계가 동시에 이루어지면서 액체가스의 기화시 발생되는 한냉 에너지를 냉각수를 냉각시키는데 사용함에 따라 별도로 냉각팬(11)을 가동시킬 필요가 없고, 이에 따라 냉각팬(11)의 가동을 위한 전력을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 제 1 및 제 2 열교환 단계가 진행되는 동안 스팀 공급라인(600)을 통해 스팀이 하우징(10)의 수조부(10a)로 공급되면 스팀은 스팀 분산배관(610)과 스팀 분사노즐(620)을 거쳐 수조부(10a)에 저장된 냉각수 중으로 분사된다.
이렇게 분사된 스팀은 열교환유닛(200)을 통과하는 액체가스와 열교환이 이루어지고, 동시에 스팀이 냉각된 물이 상기 냉각수를 보충하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
10: 하우징 10a: 수조부
11: 냉각팬 12: 배출구
20: 냉각수 공급라인 21: 냉각수 분산배관
22: 냉각수 분사노즐 30: 필러
40: 냉각수 배출라인 41: 펌프
100: 액체가스 공급라인 200: 열교환유닛
210: 분배관 220: 열교환핀부
300: 연장라인 400: 열교환라인
500: 기화가스 배출라인

Claims (8)

  1. 고온 냉각수를 냉각시키는 냉각탑으로서,
    고온 냉각수가 내부에서 비산되면서 냉각공기와 접촉하여 냉각되고, 냉각된 냉각수가 저장되는 하우징과;
    상기 하우징의 상부 영역에 배치되어 분사된 고온 냉각수를 분산시키는 필러와;
    상기 하우징으로 액체가스를 공급하는 액체가스 공급라인과;
    상기 하우징에 저장된 냉각수에 잠기도록 구비되어 상기 액체가스 공급라인을 통하여 공급되는 액체가스와 상기 냉각수 사이에 열교환이 이루어지도록 하는 열교환유닛과;
    상기 열교환유닛에서 열교환되어 기화된 기화가스를 상기 하우징의 외부로 배출시키는 기화가스 배출라인을 포함하고,
    상기 열교환유닛과 기화가스 배출라인 사이에는 상기 열교환유닛에서 열교환 된 기화가스를 상기 필러 사이로 통과시켜 열교환시키는 열교환라인이 구비되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수형 냉각탑.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 열교환라인은 상기 열교환유닛에 연결되는 연장라인에 연결되고, 상기 필러의 내부에서 분기되어 필러의 내부를 통과한 후 상기 기화가스 배출라인으로 합쳐지는 것을 특징으로 하는 에너지 회수형 냉각탑.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 열교환유닛은,
    상기 액체가스 공급라인에서 분기되는 다수의 분배관과;
    상기 분배관으로 유동되는 액체가스의 열교환면적을 증가시키도록 상기 각각의 분배관에 형성되는 다수의 열교환핀부를 포함하는 에너지 회수형 냉각탑.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 열교환유닛의 하부에 배치되어 상기 열교환유닛으로 스팀을 분사시키는 스팀 공급라인을 포함하는 에너지 회수형 냉각탑.
  6. 액체가스를 기화가스로 열교환시킬 때 발생되는 에너지를 냉각탑을 이용하여 회수하는 방법으로서,
    고온 냉각수를 상기 냉각탑의 하우징으로 비산시키면서 냉각공기와 접촉시켜 냉각시키는 제 1 냉각 단계와;
    상기 냉각수 냉각 단계에서 냉각되어 상기 하우징의 내부에 저장된 냉각수로 상기 액체가스를 통과시켜 액체가스와 상기 냉각수 사이에서 열교환을 시키는 제 1 열교환 단계를 포함하고,
    상기 제 1 냉각단계에서 비산된 고온 냉각수를 필러에서 분산시켜 냉각시키는 제 2 냉각 단계와;
    상기 제 1 열교환 단계에 이어 상기 냉각수를 통과시킨 액체가스를 상기 필러 사이로 연속하여 통과시켜 액체가스와 상기 필러에서 분산되는 냉각수 사이에서 열교환시키는 제 2 열교환 단계를 포함하는 에너지 회수방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1 열교환 단계에서 상기 냉각수로 스팀을 분사시켜 스팀과 상기 액체가스 사이에서 열교환이 이루어지게 하는 동시에 냉각된 스팀에 의해 상기 냉각수가 보충되는 것을 특징으로 하는 에너지 회수방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103884222A (zh) * 2014-04-16 2014-06-25 山西科工龙盛科技有限公司 用于间接空冷轻型钢架结构塔的节水防冻装置
KR102583268B1 (ko) * 2023-04-27 2023-09-27 주식회사 제이앤지 지열히트펌프 시스템에 적용되는 폐열회수형 열원탱크 및 상기 폐열회수형 열원탱크를 포함하는 지열히트펌프 시스템

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102097615B1 (ko) * 2018-06-01 2020-04-06 주식회사 포스코 스팀 공급관의 수격 현상 방지 장치
CN115872478A (zh) * 2022-12-07 2023-03-31 华夏碧水环保科技股份有限公司 一种用于高盐废水的低温常压蒸发处理系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5020331A (en) 1990-02-09 1991-06-04 National Refrigeration Products, Inc. Refrigerant reclamation system
KR930003209B1 (ko) * 1987-10-21 1993-04-23 유니온 카바이드 코포레이션 고체화에 의해 가스스트림으로 부터 증기를 감소시키는 방법 및 장치
JP2008076021A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Bridgestone Corp 熱交換装置、製造設備、及びタイヤの製造設備、並びに、熱交換方法及びタイヤの製造方法
KR100834903B1 (ko) 2007-10-29 2008-06-03 주식회사 성지공조기술 백연감쇄 흡입통풍식냉각탑

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930003209B1 (ko) * 1987-10-21 1993-04-23 유니온 카바이드 코포레이션 고체화에 의해 가스스트림으로 부터 증기를 감소시키는 방법 및 장치
US5020331A (en) 1990-02-09 1991-06-04 National Refrigeration Products, Inc. Refrigerant reclamation system
JP2008076021A (ja) * 2006-09-25 2008-04-03 Bridgestone Corp 熱交換装置、製造設備、及びタイヤの製造設備、並びに、熱交換方法及びタイヤの製造方法
KR100834903B1 (ko) 2007-10-29 2008-06-03 주식회사 성지공조기술 백연감쇄 흡입통풍식냉각탑

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103884222A (zh) * 2014-04-16 2014-06-25 山西科工龙盛科技有限公司 用于间接空冷轻型钢架结构塔的节水防冻装置
CN103884222B (zh) * 2014-04-16 2015-12-23 山西科工龙盛科技有限公司 用于间接空冷轻型钢架结构塔的节水防冻装置
KR102583268B1 (ko) * 2023-04-27 2023-09-27 주식회사 제이앤지 지열히트펌프 시스템에 적용되는 폐열회수형 열원탱크 및 상기 폐열회수형 열원탱크를 포함하는 지열히트펌프 시스템

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