• 대한기계학회논문집B
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• 제29권11호
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• pp.1229-1238
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• 2005

The objective of the present study was to investigate the efficacy of physical water treatment (PWT) technologies using different catalytic materials and an electronic anti-fouling device in the mitigation of mineral fouling in a once-through flow system with mini-channel heat exchanger. Effects of flow velocity and water hardness on the effectiveness of PWT technologies were experimentally studied. The artificial water hardness varied from 5.0 to 10 mo1/m$^{3}$ as CaCO$_{3}$. For 10 mo1/m$^{3}$ solution, fouling resistance reduced by 13-40$\%$ depending on flow velocity and types of PWT devices. On the other hand, fouling resistance reduced by 21-29$\%$ depending on the PWT devices for 5 mo11m3 solutions. The PWT device using alloy of Cu and Zn as catalyst (CM2) was slightly more effective than the others. SEM photographs of scale produced from the 10 mol/m$^{3}$ solution at 1.0 m/s indicated that calcium carbonate scales without PWT devices were needle-shaped aragonite, which is sticky, dense and difficult to remove. Scales with the PWT devices showed a cluster of spherical or elliptic shape crystals. Both the heat transfer test results and SEM photographs strongly support the efficacy of PWT technologies using catalytic materials and an electronic anti-fouling device in the mitigation of mineral fouling.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.152-156
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• 2016

폐수 열원 히트펌프 시스템은 목욕탕, 공장 또는 하천수 등을 히트펌프의 열원으로 사용한다. 증발기는 폐수로부터의 오염을 완화시키기 위하여 휜이 없는 나관식(bare tube) 열교환기가 주로 사용되고 있다. 대부분의 열 저항은 관외를 흐르는 폐수측에 생성되는 파울링에 의한 것이며, 히트펌프의 성능을 급격하게 감소시킨다. 따라서 본 연구에서는 나관식 열교환기 하부에서 버블 유동층을 형성시키고 세정 볼을 사용하여 관 외측의 파울링을 저감시키는 장치를 개발하였다. 실험 조건으로, 냉수온도 $20^{\circ}C$, 폐수 온도 $40^{\circ}C$, 관 내측 유량 100L/h, 수조 내 물의 양 50L, 열교환기 면적 $0.161m^2$ 이다. 실험결과 세정 볼 없이 버블유동층만 형성한 경우에는 버블유동층이 없는 경우에 비해 파울링에 의해 생성된 열 저항이 약 56% 감소되었으며, 세정 볼의 개수 밀도가 8,000(Number of $ball/m^3$) 일 때, 파울링에 의해 생성된 열 저항은 버블유동층 및 세정 볼이 없을 때와 비교하여 약 86% 감소되었다.