KR20020053805A - 재생열교환기용 가열구성요소 및 그 가열구성요소의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로파일 강판으로 이루어진 재생열교환기에 쓰이는 가열구성요소에 관한 것이다.

본 발명은 내산성 및 내오염성을 가지며 열발생이 우수한 가열구성요소를 제조하는 방법을 목적으로 한다.

이 목적에 의해 가열구성요소는 에나멜 처리표면에 플로오로 플라스틱 코팅을 처리한다.

Description

재생열교환기용 가열구성요소 및 그 가열구성요소의 제조방법{HEATING ELEMENT FOR A REGENERATIVE HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR PRODUCING A HEATING ELEMENT}

위에서 설명한 가열구성요소는 일반적으로 공지되어 있으며, 다수의 가열구성요소가 재생열교환기의 저장체(storage mass)를 구성한다.

부식성 및/또는 분진함유가스스트림중에서 사용할때 열전달에 필요한 저장체를 소정의 조작조건에 따라 처리한다.

이것은 예로서 저장체에 있어서 공기예열기의 냉각면에 사용되고, 저장체의 온도는 최소한 황산노점이하에서 설정되어 분진과 함께 부식성 있는 침적물을 생성한다.

분진세정기에서의 순수가스를 재가열하는 가스예열기에서도 동일한 기술적문제가 발생하며, 이때 산 및 분진뿐 아니라 흡착제 또는 중화제 및 분진세정공장에서의 생성물이 가열판에 침전된다.

따라서, 저장체는 충분한 내부식성이 있어야 할 필요가 있으며, 또 그 침전물을 가급적 블라스팅(blasting)또는 플러싱(flushing)에 의해 쉽게 세정되어야 한다.

이와같은 사용에 있어서, 에나멜처리를 한 강판프로파일 또는 플라스틱제 저장재로 된 저장체가 공지되어 있다(특허문헌 DE 32 07 213 C2 참조).

에나멜처리한 강판의 결점으로서는 에나멜이 황산 및 염산등의 산에서 비교적 내산성이 있으나 매연에서 생성한 HF에서는 내구성이 없으며, 산성가스를 생성하기 위하여 중화제(첨가제 또는 흡착제)의 침전에 대한 염기성 공격을 장기간에 걸쳐 충분하게 대항할 수 없고, 또 에나멜의 비교적 우수한 습윤성(wettability)때문에 침적물이 약간 연구적으로 부착된다.

코스트가 적당한 플라스틱으로 이루어진 저장재는 제한적으로만 적합한 것으로 확인하고 있다.

복합적인 하중(온도변화에서 오는 하중, 화학적 공격)에 의해 그 저장체를 유연성이 신속하게 제거되어 손상을 입게 된다.

기계적강성이 비교적 적기때문에 플라스틱으로 이루어진 저장체는 통상적으로 블라스팅 또는 플러싱 압축에서 정화할 수 없다.

또 다른 결점에는 플라스틱의 열저장용량과 열전도율이 근소하며, 그것은 열학적인 면에서 바람직하지 않으며 플라스틱을 저장재로서 사용할때 큰 저장체를 통하여 균형이 형성되어야 할 필요가 있다.

플라스틱의 유연성상실 및 노화에 대한 기술적 문제를 처리하기 위하여, 특히 PTFE등 플루오로 폴리머로 이루어진 저장재가 기재되어 있다(특허문헌 DE 195 12351 C1 참조). 그러나, 플루오로 폴리머는 화학적으로 불활성이고, 내오염성이 있다.

이 폴리머재는 에나멜 처리한 강판과 비교하여 분명히 고가이다.

따라서, 경제적으로 저렴한 형상과 크기로 제조할 수 없다.

이와같은 이유때문에, 두께가 약 300mm 인 냉각측에서의 사용에서는 플루오로 플라스틱으로 완전하게 이루어진 저장체의 삽입이 제한을 받는다.

따라서, 저장체로 제조한 추가용기는 구조적으로 볼때 비용이 추가로 필요하게 된다.

그외에, 플루오로 플라스틱은 근소한 열저장용량 및 열전도율의 결점을 갖게되어 열전달에 있어서 경제적으로 바람직한 프로파일형태를 얻을수 없다.

HF에 대하여 내구성이 있고, 내오염성이 있는 특징을 구비하고, 우수한 열저장용량, 즉 열전도율을 가진 가열구성요소를 아래에 설명한다.

본 발명은 특허청구범위의 청구항 1에 기재된 기술적 특징에 의해 위에서 설명한 결점을 해결할 수 있다.

본 발명은 프로파일 강판으로 이루어진 재생열교환기용 가열구성요소에 관한 것이다.

또 본 발명은 그 가열구성요소의 제조방법에 관한 것이다.

부식보호는 아나멜처리에 의해 얻어진다.

따라서, 플루오로 플라스틱(PTFE)의 투과율(permealility)은 박층의 PTFE코팅에 충족될 정도로 큰 기술적 의미가 없으며, 그 투과율은 반접착성을 가지며 층두께가 엷기때문에 열저장용량 및 열전도율에는 약간의 영향만이 미친다.

PTFE의 가공과정에서 10~50㎛의 층두께까지 처리되므로 10-50㎛의 층두께까지의 선택이 바람직하다.

부식보호를 향상시키기 위하여 에나멜층은 내산성으로 구성한다.

청구항 1의 가열구성요소의 제조방법은 다음의 처리에 의해 이루어진다.

a. 강철코일을 프로파일 압연기에 의해 프로파일링(profiling)시키고 소정의 크기에 따라 절단시킨다.

b. 가열구성소자를 에나멜 처리시킨다.

c. 플루오로 플라스틱을 사용한다.

에나멜 처리표면에 소정의 예비처리없이, 플루오로 플라스틱의 박층두께 10-50㎛이 에나멜에 충분하게 기대이상으로 부착된다.

부착력을 향상시키기 위하여 에나멜층에 조도(roughness)가 형성된다.

원칙적으로 플루오로 플라스틱 코팅은 단층 또는 다층으로 형성된다.

에나멜처리시켜 플루오로 플라스틱 코팅을 한 프로파일 가열구성요소에 있어서, 그 열교환, 압력저하 및 기계적 안정성을 극대화하며, 확인된 강판 프로파일을 배치할 수 있고, 박층의 플로오로 플라스틱 코팅에 대하여 열전도율을 약간만 영향을 비치게 하여, 내부식성이며, 내오염성이고 구조적인 결점 또는 제안성이 있는 저장체를 특히 경제적인 방법으로 제조한다.

본 발명에 의한 방법의 다른 잇점에 있어서, 가열판의 에나멜 처리표면에는 통상적인 장치에 의해 플로오로 플라스틱 코팅을 실시함으로, 제조용으로 장치를 추가하여 설치할 필요가 없다.

본 발명의 가열구성요소의 프로파일에 대한 내오염성 특성으로 프로파일에 압력손실이 높은 오염층 형성을 감소시키거나 완전 방지한다.

최대로 허용할 수 있고 저장체의 압력손실이 얻어져, 필요로 하는 세정간격을 길게 할수 있고, 소량의 폐수가 발생하게 됨으로 사용할때 효과적이다.

그러나, 침착물을 형성할때 플루오로 플라스틱에 약간만이 부착되어 미소한 플라스틱압력 또는 플러싱압력에 의해 블라스팅매질 및 플러싱물을 세정한다.

보일러 시설은 효과가 우수하기 때문에 예열기에서는 가급적 낮은 매연가스 유출온도(열교환기를 통과한 후의 매연가스의 온도)와 가급적 낮은 열교환기의 냉각온도가 바람직하다.

분진을 함유한 매연에 있어서는 신속한 침착물의 형성 및 불충분한 세정대문에 종래에는 경계면이 형성되었다.

본 발명에 의한 내오염성이 있고 가열한 프로파일을 통하여 최대의 노점이하로 도달하게 되어 침착물 형성이 억제되고 또는 최소로 더잘 억제할 수 있음으로 최종적으로 매연가스온도를 더욱 효과적으로 낮게 할수가 있다.

낮은 매연가스온도가 높은 보일러 효율을 의미한다.

따라서, 미량의 Co₂가스를 방출할 수 있고 하류측의 공기예열기에 접속된장치(전자필터, 매연가스 정화장치)를 보다 작게 구성할 수 있다.

또, 산화질소(SCR-De NOx)를 선택적으로 감소시키는 장치로, 재생열교환기에 의해 고온층, 즉 중간층에 형성한 암모늄황산염침적물은 본 발명의 코팅결합에 의해 더 용이하게 세정시킬수 있다.

실시예에 따라 본 발명의 가열구성요소 및 그 가열구성요소의 제조방법에 대하여 설명한다.

가열구성요소는 프로파일링(profiling)에 따라 에나멜 처리로 탈지시키고 산세척(pickling)시켜 제조한 강판으로 구성한다.

내산성 에나멜로 이루어진 에나멜 처리에 의한 에나멜 처리표면을 사전 처리없이 10-50㎛의 층두께로 되게 플루오로플라스틱을 스프레잉(spraying)시켜 건조하여 얻어진다.

접착력을 향상시키기 위하여 플로오로 플라스틱 코팅 실시전에 에나멜처리표면의 조도(roughuess)처리는 미세한 요철형성, HF또는 염기를 가진 약한 샌드블라스팅 또는 산세척에 의해 실시된다.

코팅은 단층 또는 다수층으로 처리한다..

바람직한 실시형태에 따라 사전처리없이 에나멜 표면에 특히 우수한 접착력의 플루오로 폴리머의 바탕칠을 처리하고 그 바탕칠위에 플로오로 폴리머의 보호막을 처리한다.

본 발명에 의해, 바람직한 재생열교환기용, 가열 구성요소를 얻을수 있고, 또 가열구성요소를 제조할 수 있다.

그 가열구성요소는 내산성 및 내오염성을 구비하여 열발생이 우수하다.

Claims (6)

1. 프로파일 강판으로 이루어진 재생 열교환기용 가열구성요소에 있어서, 강판은 에나멜 처리시켜 그 에나멜 처리표면에는 플루오로 플라스틱 코팅을 구비함을 특징으로하는 재생 열교환기용 가열구성요소.
2. 제 1항에 있어서, 플루오로 플라스틱 코팅은 층두께 10-50㎛을 가짐을 특징으로 하는 재생 열교환기용 가열구성요소.
3. 제 1항에 있어서, 에나멜 처리표면은 내산성으로 형성됨을 특징으로 하는 재생 열교환기용 가열구성요소.
4. 제 1항의 재생열교환기용 가열구성요소의 제조방법에 있어서, 프로파일 압연기에 의해 강철코일을 프로파일링시켜 소정의 크기로 절삭하며, 강판을 에나멜 처리하고 그 에나멜 처리표면에 플루오로 플라스틱 코팅처리를 함을 특징으로 하는 재생 열교환기용 가열구성요소의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 강판의 에나멜 처리표면을 거칠게 형성시킴을 특징으로 하는 재생열 교환기용 가열구성요소의 제조방법.
6. 제 4항에 있어서, 플루오로 플라스틱 코팅은 단층 또는 다수층으로 처리함을 특징으로 하는 재생열 교환기용 가열구성요소의 제조방법.