KR20150003848A - 이차 회로에서 냉매를 제공하는 방법 - Google Patents

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라이문트 콤파
마르쿠스 푀르스테르
안드레아스 발테르
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바스프 에스이
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Abstract

이차 회로 (20)에서의 냉매가 1개 이상의 공정 냉각기 (22)로부터 열을 흡수하고 이어서 일차 회로 (10)의 일차수에 열을 방출한 후에 공정 냉각기 (22)로 다시 흘러가며, 적어도 2개의 일차 열교환기 (12,14)가 제공되어 냉매를 냉각시키고, 또한, 이차 회로 (20)에서 공정 냉각기 (22)로부터의 배출부의 하류에서 일차 열교환기 (12,14)를 우회하기 위한 우회 라인 (26)이 분기되고, 공정 냉각기 (22)로의 공급 라인에서의 이차 회로 (20)의 온도 조절이 우회 흐름의 조정을 통해 실현되는 것을 특징으로 하는, 이차 회로 (20)에서 조절된 공급 온도를 갖는 냉매를 제공하는 방법이 제공된다.

Description

이차 회로에서 냉매를 제공하는 방법 {METHOD FOR PROVIDING A COOLING MEDIUM IN A SECONDARY CIRCUIT}
본 발명은 이차 사이클에서의 냉매가 1개 이상의 공정 냉각기로부터 열을 흡수하고 이어서 일차 사이클의 일차수(primary water)에 열을 방출한 후에 냉매가 공정 냉각기로 다시 흘러가는 것인, 이차 사이클에서 조절된 흐름 온도를 갖는 냉매를 제공하는 방법에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 이차 사이클 내에 1개 이상의 공정 냉각기 및 또한 공정 냉각기로의 흐름 내에 적어도 1개의 온도 센서를 포함하는, 본 발명에 따른 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.
많은 공학 공정에서, 장치 또는 플랜트 성분으로부터 열을 제거하는 것이 필요하다. 이 목적으로, 일차수가 빈번하게 이용되고, 일차수는 특히 대규모 공정의 경우에는 귀환 냉각수, 강물 또는 바닷물로서 입수가능하다. 공정 조절 관점에서는, 장치 또는 플랜트 성분들이 가능한 한 일정한 온도에서 냉각되는 것이 바람직하다. 안전성 및 환경 보호 관점에서는, 예를 들어 누출이 일어날 경우에는 유해할 수 있는 물질이 자연 수역으로 통과하는 것을 방지해야 한다. 이 요건은 일차수가 냉각되어야 하는 장치와 직접 접촉하지 않음으로써 충족될 수 있지만, 이차 사이클이라고도 불리는 폐쇄된 중간 사이클에 냉매가 이용된다. 냉매는 각각의 요건에 따라서 선택된다. 흔한 냉매는 물이고, 다른 예는 글리콜-물 혼합물 또는 메탄올이다.
이차 사이클에서의 냉매는 정해진 흐름 온도에서 1개 이상의 공정 냉각기 안으로 흐르고 거기에서 공정으로부터 열을 흡수하고, 여기서 냉매가 가열된다. 냉매를 요망되는 흐름 온도로 회복시키기 위해, 냉매가 1개 이상의 열교환기에 공급되고 열교환기에서 일차수에 의해 냉매가 냉각된다. 일차수, 예를 들어 귀환 냉각수, 강물 또는 바닷물의 회로를 일차 회로라고 지칭한다. 그에 상응하게, 일차수에 의해 냉매가 냉각되는 열교환기를 일차 열교환기라고 부른다.
냉각을 일차수가 흘러 통과하는 일차 사이클 및 냉매가 흘러 통과하는 이차 사이클로 나누는 것은 확립된 기술이고, 많은 이점을 제공한다. 장치 또는 공정 냉각기에서 누출이 있을 경우, 어쩌면 유해 물질이 냉매 내로 통과할 수 있긴 하지만, 일차 회로의 일차수는 오염으로부터 여전히 보호된다. 이차 사이클이 폐쇄되기 때문에, 또한, 플랜트의 공정 냉각기가 예를 들어 강물에 의해 직접 냉각되는 경우보다 덜 오염된다.
또한, 이 절차는 시각 및 계절로 인한 일차수의 변동과 관계 없이 공정 냉각기로의 흐름 온도를 요망되는 값으로 설정하는 것을 가능하게 한다. 보통, 일차 열교환기는 수 및 치수에 관해서 고부하 경우에 일차 열교환기가 냉매로부터 충분한 열을 회수할 수 있는 방식으로 설계된다. 고부하 경우의 정의로는, 열교환기에 들어가는 냉매와 유입되는 일차수 사이의 온도차가 정해진 최소의 허용가능한 값을 갖는 상태라고 생각된다. 유입되는 냉매의 어느 주어진 값에서, 이것은 유입되는 일차수에 대해 최대의 허용가능한 값을 제공한다. 따라서, 중앙 유럽에서 고부하 경우는 일반적으로 예를 들어 강물이 28℃ 이상의 온도에 도달할 수 있는 여름철에 있다.
대조적으로, 저부하 경우는 일차 열교환기에 들어가는 냉매와 유입되는 일차수 사이의 온도차가 높은 값을 가질 때를 의미하는 것으로 이해한다. 중앙 유럽에서 이 경우는 통상적으로 강물의 온도가 예를 들어 4℃ 이하의 값으로 내려갈 수 있는 겨울철에 발생한다. 추가로, 저부하 경우는 이차 사이클의 냉매로부터 일차수로 아주 적은 열이 전달되는 것이 필요할 때, 예를 들어 플랜트가 최대 용량으로 작동되지 않거나 또는 완전히 가동중단되어서 일차 냉각기에서 냉매로부터 일차수로 더 적은 열이 전달되는 때라고 여긴다. 이들 경우에 공정 냉각기로 흐르는 냉매의 흐름 온도를 고부하 경우와 동일한 값으로 유지하기 위해서는 더 적은 일차수가 요구되고, 따라서 통상적으로 일차 열교환기로 흐르는 일차수의 흐름 속도가 감소된다.
이 절차는 저부하 경우에 낮은 흐름 속도 때문에 일차수 측에서 일차 열교환기가 오염되는 성향을 갖게 된다는 점에서 불리하다. 추가로, 일차 열교환기로의 일차수 공급 스트림에 의한 공정 냉각기로의 흐름 온도의 조절이 부진하다.
본 발명의 목적은 일차 열교환기의 오염이 감소될 수 있고, 공정 냉각기로의 흐름 온도가 신속하고 확실하게 조절될 수 있는 해당 유형의 냉각 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 특허청구범위의 제1항에 청구된 본 발명에 따른 방법 및 또한 제7항에 청구된 본 발명에 따른 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시양태는 각각 종속항인 제2항 내지 제6항 및 제8항에 명시된다.
이차 사이클에서 조절된 흐름 온도를 갖는 냉매를 제공하는 본 발명에 따른 방법에서는, 이차 사이클에서의 냉매가 1개 이상의 공정 냉각기로부터 열을 흡수하고 이어서 일차 사이클의 일차수에 열을 발산한 후에 공정 냉각기로 다시 흘러간다. 냉매 냉각을 위해 적어도 2개의 일차 열교환기가 존재한다. 공정 냉각기로부터의 배출부 이후 및 일차 열교환기로의 유입부 이전에, 이차 사이클에서 일차 열교환기를 우회하는 우회 라인이 분기된다. 우회 라인은 일차 열교환기부터 공정 냉각기까지의 이차 사이클의 도관 내로 개방된다. 본 발명에 따르면, 이차 사이클에서 공정 냉각기로의 흐름 온도는 우회 스트림의 설정에 의해 조절된다. 여기서 및 이하에서 "흐름 온도"는 이차 사이클에서 공정 냉각기로의 흐름에서의 온도를 의미하는 것으로 이해한다. "공정 냉각기로의 흐름"은 이차 사이클 내로의 우회 라인의 유입부와 제1 공정 열교환기 사이에 위치하는 이차 사이클의 구역을 지칭한다. "귀환부(return)"는 적어도 1개의 공정 열교환기로부터의 유출부와 우회 라인의 분기부 사이에 위치하는 이차 사이클의 구역을 지칭한다. 다수의 공정 열교환기의 경우에, "귀환부"는 공정 열교환기로부터의 배출 라인들의 합류부와 우회 라인의 분기부 사이에 위치하는 이차 사이클의 구역을 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서는, 공정 냉각기로의 흐름 내에 온도 센서가 존재하고, 우회 라인에 액추에이터가 제공되어, 이차 사이클에서 공정 냉각기로의 흐름 온도가 액추에이터를 이용해서 조절가능하다. 별법으로, 예를 들어 측정의 중복을 달성하기 위해, 공정 냉각기로의 흐름 내에 다수의 온도 센서가 제공될 수 있다. 적합한 온도 센서, 예를 들어 열전쌍이 흐르는 냉매의 온도를 측정하여 조절 기구에 전송하기 위한 값을 제공한다.
본 발명에 따른 추가의 실시양태에서는, 이차 사이클의 귀환부에 1개의 온도 센서 또는 다수의 온도 센서가 위치하고, 우회 라인에 액추에이터가 제공되어, 이차 사이클에서 공정 냉각기로의 흐름 온도가 액추에이터에 의해 조절가능하다.
적합한 액추에이터는 우회 라인을 통하는 흐름을 최소값과 최대값 사이에서 설정하는 것을 가능하게 한다. 바람직하게는, 최소값은 0이고, 이것은 완전 폐쇄된 우회 라인을 의미한다. 최대값은 바람직하게는 완전 개방된 우회 라인에 상응한다. 흐름의 어떠한 요망되는 값도 이 극단값 사이에서 바람직하게는 계단 없이 연속으로 설정할 수 있다. 적합한 액추에이터, 예를 들어 플랩, 볼 밸브 또는 3 방향 밸브가 당업자에게 알려져 있다.
바람직한 실시양태에서는, 흐름 온도의 사전 설정 밸브를 갖는 조절 기구가 존재한다. 온도 센서에 의해 측정되는 흐름 온도와 사전 설정값의 비교로부터, 조절 기구가 액추에이터에 전송하기 위한 출력 신호를 생성한다. 우회 라인을 통해 흐르는 냉매의 온도는 일차 열교환기로부터 공정 냉각기로 흐르는 냉매의 온도보다 높다. 따라서, 사전 설정값과 비교하여 너무 높은 흐름 온도의 경우에는 우회 라인을 통하는 흐름을 감소시키는 것을 가능하게 하고, 상응해서, 사전 설정값과 비교하여 너무 낮은 흐름 온도의 경우에는 우회 라인을 통하는 흐름을 증가시키는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 추가의 실시양태에서는, 귀환 온도의 사전 설정값을 갖는 조절 기구가 존재한다. 온도 센서에 의해 측정되는 귀환 온도와 사전 설정값의 비교로부터, 조절 기구가 액추에이터에 전송하기 위한 출력 신호를 생성한다. 이 실시양태에서도 조절기가 사전 설정값과 비교해서 너무 높은 귀환 온도의 경우에는 우회 라인을 통하는 흐름을 감소시키는 것을 가능하게 하고, 상응하여, 사전 설정값과 비교해서 너무 낮은 귀환 온도의 경우에는 우회 라인을 통하는 흐름을 증가시키는 것을 가능하게 한다.
또한, 액추에이터가 일차 열교환기로 흐르는 또는 일차 열교환기로부터 흐르는 냉매 도관에 존재하므로 우회 라인을 통하는 냉매의 흐름이 영향을 받을 수 있고, 그의 개방 정도에서 적절히 조정될 수 있다. 그러나, 우회 라인에서 액추에이터에 영향을 줌으로써 우회 스트림을 조절하는 것이 구현하기가 더 간단하고, 따라서 바람직하다.
조절 기구는 정보 기술에 의해 온도 센서 및 액추에이터에 연결되는 독립 기기, 예를 들어 집약형 조절기일 수 있다. 또한, 조절 기구는 액추에이터와 조합해서 예를 들어 조절 밸브 형태로 구현될 수 있다. 별법으로, 또한 조절 기구는 공정 조절을 위한 더 높은 수준 시스템에 예를 들어 공정 조절 시스템에 통합될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서는, 일차 열교환기가 수 및 치수에 관해서 고부하 경우를 위해 설계된다. 저부하 경우에는, 일차 사이클의 냉각 용량이 일차 열교환기 중 1개 이상을 가동중단함으로써 적합화되고, 여기서 적어도 1개의 일차 열교환기는 작동을 유지시킨다. "고부하" 및 "저부하"라는 표현은 위에서 정의된 작동 상태를 의미하는 것으로 이해한다.
추가로 바람직한 변형예에서는, 저부하 경우에 일차수 유입부와 유출부 사이의 최대의 허용가능한 온도차를 이용하여 냉매를 요망되는 흐름 온도로 냉각시키기 는데 1개의 열교환기로도 충분하게 되도록 일차 열교환기가 설계된다. 고부하 경우에는 상응하게 더 많은 열교환기가 제공되고, 이들은 바람직하게는 개별적으로 마찬가지로 일차수 유입부와 유출부 사이의 최대의 허용가능한 온도차를 위해 설계되고, 요컨대, 최소 온도차는 고부하 경우에 적합하다. 일차수 유입부와 유출부 사이의 최대의 허용가능한 온도차는 빈번하게 공식적으로 예를 들어 15 K의 값으로 규정된다. 이 조치에 의해, 일차수는 전체 계절별 가변 부하 범위에서 효율적으로 이용될 수 있고, 일차수의 요구되는 최소량이 현저히 감소될 수 있다.
우회 라인은 바람직하게는 그의 용량과 관련하여 일차 열교환기가 가동중단되고 가동될 때 우회 라인의 조절 범위로도 이차 사이클에서의 흐름 온도를 원활하게 조절하는데 충분하도록 설계된다.
추가로, 우회 라인의 설계에서는, 바람직하게는, 일차수 온도의 일일 변동이 우회 라인을 통하는 흐름을 조절하는 것만으로도 보상될 수 있다는 것이 고려된다. 이 경우에는 일차 열교환기의 가동 또는 가동중단이 제공되지 않는다.
특히 바람직하게는, 일차 열교환기 또는 열교환기들을 통하는 일차수의 흐름이 실질적으로 일정하게 유지된다. 이 경우에 흐름은 능동적으로 조절되지 않고, 일차수 측에서 일차 열교환기의 유입부와 유출부 사이의 압력차로부터 기인한다. 이 압력차의 변동이 일어날 경우에는 또한 흐름 속도의 변동도 일어난다. 예를 들어 일차 열교환기를 통하는 냉매의 흐름 속도의 감소 때문에 또는 공정 냉각기로부터 배출시의 냉매 온도의 감소 때문에 일차수의 온도가 내려가는 경우 또는 냉매로부터 제거되는 열의 양이 감소하는 경우에는, 이 일차 열교환기로부터 배출시 냉매 온도가 내려간다. 상응하여, 일차수의 온도 상승 및/또는 냉매로부터 회수되는 열의 양 증가가 일어날 경우에는, 냉매의 배출 온도가 증가한다.
본 발명의 추가로 바람직한 실시양태에서는, 작동 중인 일차 열교환기를 통하는 흐름에서 일차수의 압력 강하가 각 경우에 적어도 300 mbar, 특히 바람직하게는 적어도 800 mbar가 되는 방식으로 일차 열교환기들을 가동하거나 또는 가동중단함으로써 용량을 적합화한다. 이것은 일차수 측에 침착물이 형성될 가능성을 현저하게 감소시킨다.
적어도 2개의 일차 열교환기가 상이한 방식으로 연결될 수 있다. 바람직하게는, 일차 열교환기는 일차 사이클 부분 및 또한 이차 사이클 부분 둘 다에서 병렬로 연결된다.
이용될 수 있는 일차 열교환기는 이 목적으로 당업자에게 알려진 모든 열교환기이고, 바람직하게는 플레이트 열교환기 또는 관다발 열교환기, 특히 바람직하게는 밀봉된 또는 용접된 플레이트 열교환기가 이용된다. 특히 바람직한 플레이트 열교환기는 보통은 높은 압력 강하용으로 설계된다. 이것은 추가의 운송 기구, 예컨대 펌프 없이 우회를 구현하고자 하는 경우에 유리하다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 일차수는 귀환 냉각수, 강물, 바닷물 또는 기수이다. "귀환 냉각수"는 여기서는 공정 엔지니어링 플랜트에서 냉각탑 또는 재냉각기 같은 기구에 의해 냉각된 물을 의미하는 것으로 여긴다.
종래 기술로부터 알려진 방법과 비교할 때, 본 발명은 다수의 이점을 제공한다. 고부하 경우에는 요구되는 냉각 용량을 함께 제공하지만 저부하 경우에는 부분적으로 가동중단될 수 있는 적어도 2개의 일차 열교환기의 제공이 일차수 측에 서 거의 일정한 흐름으로 개개의 일차 열교환기를 작동시키는 것을 가능하게 하여, 조기 오염을 방지한다. 추가로, 이것은 저부하 경우에는 일차 열교환기를 번갈아서 가동 및 가동중단할 수 있는 가능성을 제공하여, 간단한 검사 및 임의로, 유지보수 또는 세정을 가능하게 한다. 추가로, 냉각 용량을 제공하기 위해 요구되는 일차수의 최소량이 현저하게 감소된다. 추가의 이점은 우회 스트림을 이용하여 달성하는 흐름 온도의 조절이 종래 기술에서 실시되는 일차수의 흐름 속도에 의한 조절보다 상당히 더 간단하고 더 빠르고 더 확실하다는 것이라고 여긴다.
이하에서 도면과 관련해서 본 발명을 더 상세히 기술할 것이고, 여기서 도면은 개략적 묘사라고 이해해야 한다. 그것은 예를 들어 열교환기의 수, 유형 및 연결에 관해서 본 발명에 대한 제한을 나타내지 않는다.
도 1은 종래 기술에 따른 냉각 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉각 시스템의 개략도이다.
도 3은 이차 측에서 일차 열교환기의 직렬 연결을 갖는 본 발명에 따른 냉각 시스템의 개략도이다.
도 4는 일차 측에서 일차 열교환기의 유연성 있는 연결을 갖는 본 발명에 따른 냉각 시스템의 개략도이다.
도 5는 일차수 온도 및 작동 중인 일차 열교환기 수의 시간 추이를 나타낸 도면이다.
도 1은 냉매가 이차 사이클 (20)에서 공정 냉각기 (22)로 흐르고 거기에서 열을 흡수하고 일차 열교환기 (12)에서 일차 사이클 (10)의 일차수에 열을 발산한 후에 공정 냉각기 (22)로 다시 흘러가는 종래 기술에 따른 냉각 시스템을 나타낸다. 공정 냉각기는 상이한 유형일 수 있고, 예를 들어 플레이트, 관다발, 나선 열교환기 또는 그의 냉각을 위한 관 또는 용기의 자켓일 수 있다. 공정 냉각기 (22)의 상류에서 냉매의 흐름 온도는 온도 센서를 이용해서 측정되고, 조절 기구 (24)에 의해 일정한 사전 설정값으로 조절된다. 일차 사이클 (10)의 일차수의 양은 조절을 위한 조절 변수로서 역할을 한다.
도 2에서는 본 발명에 따른 방법의 제1 바람직한 실시양태를 나타낸다. 공정 냉각기 (22)를 떠난 냉매가 2개의 일차 열교환기 (12,14)를 통과하고, 여기에서 냉매가 일차 사이클 (10)의 일차수에 열을 발산한다. 나타낸 바람직한 경우에서, 일차 열교환기는 일차 사이클 측에서 및 이차 사이클 측에서 양측 모두에서 병렬로 연결된다. 공정 냉각기 (22)로부터의 냉매 배출과 일차 열교환기 (12,14)로의 냉매 진입 사이에 우회 라인 (26)이 분기되고, 우회 라인은 일차 열교환기로부터의 냉매 배출의 하류에서 이차 사이클 (20) 내로 다시 개방된다. 공정 냉각기 (22)로 흐르는 냉매의 흐름 온도는 우회 라인에서 흐름 속도의 설정에 의해 조절된다 (24). 고부하 경우에는, 일차 열교환기 (12) 및 (14) 둘 모두가 작동되는 반면, 저부하 경우에는 이차 사이클 (20)의 냉매를 적절하게 냉각시키기 위해 1개의 일차 열교환기의 용량으로도 충분하다. 이 경우에는, 이차 사이클에서 상응하는 밸브를 폐쇄함으로써 일차 열교환기 중 하나가 가동중단된다.
도 3에서는 본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 실시양태를 나타낸다. 이 예에서는, 일차 열교환기 (12) 및 (14)가 일차 사이클 측에서는 병렬 연결되고 이차 사이클 측에서는 직렬 연결된다. 저부하 경우에 일차 열교환기 (12) 또는 (14)를 가동중단할 수 있도록 하기 위해, 이차 사이클에 밸브에 의해 가동되고 가동중단될 수 있는 우회로가 제공된다.
도 4는 일차 열교환기 (12,14)가 이차 측에서 병렬 연결된 본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 실시양태를 나타낸다. 일차 사이클 측에서는, 연결이 유연성 있게 유지된다. 예로 나타낸 밸브의 상응하는 개방 및 폐쇄에 의해, 일차 측에서 직렬 연결 또는 병렬 연결이 달성될 수 있다. 추가로, 이차 사이클에서 상응하는 밸브를 폐쇄함으로써 일차 열교환기 (12,14)가 번갈아서 가동중단될 수 있다.
도면은 오직 예시를 위해서만 쓰인다. 이차 사이클에서의 흐름 온도의 조절이 우회 스트림을 조정함으로써 수행된다는 전제하에서, 묘사된 것으로부터 벗어난 구성 및 연결도 물론 마찬가지로 본 발명에 속한다.
특히, 도면에 나타낸 열교환기의 수는 한 예에 불과하고, 그것으로 제한되지 않는다. 2개 초과의 일차 열교환기가 존재하는 것이 유리하다. 더 많은 일차 열환기가 이용가능할수록, 현재 발생하는 부하 상태와 최적 매칭을 수행하기 위해 개개의 일차 열교환기가 더 유연성 있게 가동 및 가동중단될 수 있다. 둘째로, 이것은 또한 자본 비용을 증가시킨다. 바람직하게는, 2개 내지 3개의 일차 열교환기가 제공된다.
일차 열교환기 수의 선택 척도는 일차수의 온도 구배로부터 유래될 수 있다. 바람직하게는, 일차 열교환기의 최적의 수는 최대의 허용가능한 온도차 및 고부하 경우에서의 대표적 온도차의 몫에 의해 추산된다. 예를 들어, 독일 라인의 루드빅샤펜의 위치에서, 강물이 일차수로 이용될 때 규정에 의해 허용되는 일차수 유입부와 유출부 사이의 최대 온도차는 15 K이다. 추가로, 강으로 귀환되는 물은 33℃의 값을 초과하지 않아야 한다. 따라서, 강물이 28℃의 온도에 도달할 수 있는 여름철에 고부하 경우에는, 일차수 유입부와 유출부 사이에 5 K의 온도차가 보통이다. 이것은 15 K/5 K = 3이라는 몫을 제공한다. 따라서, 유리하게는, 15 K의 최대의 허용가능한 온도차가 충분히 활용될 때 3개의 열교환기 각각이 단독으로 이차 사이클의 냉매로부터 요구되는 양의 열을 회수할 수 있는 방식으로 설계된 3개의 일차 열교환기가 제공된다.
도 5에서는 12 개월의 기간 동안의 일차수 온도 T (점선 곡선) 및 작동 중인 일차 열교환기 수 N (연속 선, 오른쪽 눈금)의 시간 추이를 개략적으로 나타낸다. 이 전형적인 묘사에서는, 이차 사이클로부터 제거되는 열의 양이 고려 중인 기간 동안 계속 일정할 것이라고 추정된다. 이용되는 일차수는 겨울철 12 월 및 1월에 최저 온도, 예를 들어 4℃를 갖는 강물이다. 최대의 허용가능한 온도차가 충분히 활용될 수 있고, 따라서, 이차 사이클의 냉매를 적절히 냉각시키기 위해서는 1개의 일차 열교환기로도 충분하다. 어느 정도의 변동 범위를 고려해서 최대의 허용가능한 온도차가 더 이상 보장될 수 없는 값 이상으로 온도가 증가하자마자, 추가의 일차 열교환기가 작동된다. 강으로 방출되는 물에 대해서 3 K의 추정 변동 범위 및 33℃의 최대값에서는, 15℃의 값이 주어지며, 15℃부터 두 번째 일차 열교환기가 작동된다. 도 5에 따른 예에서, 이것은 4월 중순의 경우이다. 6월의 시작부터, 강물의 온도는 첫째, 요구되는 양의 열을 신뢰성 있게 제거하기 위해서 및 둘째, 33℃의 최대값을 초과하지 않기 위해 세 번째 일차 열교환기가 요구되는 값으로 증가한다. 6월, 7월 및 8월의 여름철 동안에는, 강물 온도가 이 예에서는 9월의 시작에서 2개의 일차 열교환기로도 충분한 정도로 다시 내려갈 때까지 3개의 일차 열교환기가 작동된다. 10월 말에, 강물 온도가 예를 들어 15℃ 미만으로 더 내려가서 다시 1개의 일차 열교환기로도 충분하다.
본 발명에 따른 방법은 현재 요건에 유연성 있게 적합화된 냉각 용량이 제공될 수 있다는 효과를 갖는다. 도 5에 나타낸 예에서는, 5½ 개월의 기간 동안 1개의 일차 열교환기가 작동되고, 3½ 개월의 기간 동안 2개의 일차 열교환기가 작동되고, 3 개월의 기간 동안 3개의 일차 열교환기가 작동된다. 고부하 경우를 위한 단순한 설계와 비교해서, 본 발명에 따른 방법이 요구하는 일차수의 양이 급격하게 감소할 수 있다.
일차수 측에서는 실질적으로 일정한 양의 물이 각 일차 열교환기를 통해 흐르고, 이는 오염을 방지한다. 여름철을 제외하고는, 아직 작동되지 않는 열교환기들이 문제 없이 유지보수될 수 있고 세정될 수 있으며, 이차 사이클에서 플랜트의 작동에 불리하게 영향을 주지 않는다. 고부하 경우를 위해 설계된 단 1개의 일차 열교환기가 존재하고 저부하 경우에는 일차수의 양이 감소되는 종래 기술에 따른 플랜트의 경우에 1 년에 1 회 약 3 일의 오염 관련 플랜트 가동중단이 요구된다는 가정 하에서, 본 발명에 따른 방법을 이용할 때 플랜트 용량은 약 1 % 증가할 수 있다. 더 빈번한 또는 더 긴 가동중단 시간의 경우에는, 상응하여 경제적 이점이 증가한다.

Claims (8)

  1. 이차 사이클 (20)에서의 냉매가 1개 이상의 공정 냉각기 (22)로부터 열을 흡수하고 이어서 일차 사이클 (10)의 일차수(primary water)에 열을 발산한 후에 공정 냉각기 (22)로 다시 흘러가고,
    적어도 2개의 일차 열교환기 (12,14)가 존재하여 냉매를 냉각시키고,
    또한, 이차 사이클 (20)에서 공정 냉각기 (22)로부터의 배출부 이후에 일차 열교환기 (12,14)를 우회하기 위한 우회 라인 (26)이 분기되어, 공정 냉각기 (22)로의 흐름에서의 이차 사이클 (20)의 온도를 우회 스트림의 설정에 의해 조절하는 것인,
    이차 사이클 (20)에서 조절된 흐름 온도를 갖는 냉매를 제공하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 일차 열교환기 (12,14)의 수 및 치수가 고부하 경우를 위해 설계되고, 저부하 경우에는 일차 열교환기 (12,14) 중 1개 이상을 가동중단함으로써 일차 사이클 (10)의 냉각 용량을 적합화하고, 여기서 적어도 1개의 일차 열교환기는 작동을 유지시키는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 작동 중인 일차 열교환기 (12,14)에 걸쳐 일차수의 압력 강하가 각 경우에 적어도 300 mbar, 바람직하게는 적어도 800 mbar가 되도록 용량을 적합화하는 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 일차 열교환기 (12,14)가 일차수 유입부와 일차수 유출부 사이의 최대의 허용가능한 온도차를 위해 설계된 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 일차 열교환기 (12,14)가 일차 사이클 (10) 부분 및 또한 이차 사이클 (20) 부분 둘 다에서 병렬로 연결된 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 일차 열교환기 (12,14)가 플레이트 열교환기 또는 관다발 열교환기, 특히 밀봉된 또는 용접된 플레이트 열교환기인 방법.
  7. 이차 사이클 (20) 내에 1개 이상의 공정 냉각기 (22) 및 또한 공정 냉각기 (22)로의 흐름 내에 적어도 1개의 온도 센서를 포함하고,
    적어도 2개의 일차 열교환기 (12,14)가 존재하고, 상기 일차 열교환기에서 이차 사이클 (20)의 냉매가 일차 사이클 (10)의 일차수에 열을 방출할 수 있고,
    또한, 우회 라인 (26)이 존재하고, 상기 우회 라인은, 이차 사이클 (20)에서, 공정 냉각기 (22)로부터의 배출부 이후에 일차 열교환기 (12,14)를 우회하기 위해 분기된 것이고, 우회 라인에는 액추에이터가 제공되고, 상기 액추에이터를 이용함으로써 공정 냉각기 (22)로의 흐름에서의 이차 사이클 (20)의 온도를 조절할 수 있는 것인,
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치.
  8. 제7항에 있어서, 일차 열교환기 (12,14)가 일차 사이클 (10) 측에서 뿐만 아니라 이차 사이클 (20) 측에서도 병렬로 연결된 것인 장치.
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