• 제목/요약/키워드: Multi-stage evaporation

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증기 재압축을 활용한 증발공정에서 스팀 절감에 대한 연구 (The Reduced Steam Consumptions in the Evaporation Process Using a Vapor Recompression)

  • 노상균
    • 청정기술
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    • 제22권4호
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    • pp.225-231
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    • 2016
  • 본 연구에서는 2중 효용 증발관을 이용하여 21.0 wt%의 NaCl 수용액에서 고형물의 NaCl을 $1,524.58kg\;h^{-1}$만큼 석출시키는 공정에 대해서 증기 재압축을 활용하여 스팀 소모량을 $3,139kg\;h^{-1}$에서 $496kg\;h^{-1}$로 줄이는 공정에 대한 전산모사 및 최적화 작업을 수행하였다. 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol)을 포함한 NaCl 수용액을 농축시키기 위한 증발농축 공정의 전산모사를 위해서는 AspenTech사의 Aspen Plus V8.8을 활용하였으며, 중간에 냉각기를 가지는 증기 재압축 공정의 전산모사를 위해서는 Schneider Electric사의 PRO/II with PROVISION V9.4를 이용하였다. 증기 재압축 공정에 대해서는 1기의 압축기를 사용한 공정과 중간에 냉각기를 가지는 2단 압축 공정을 상호 비교하였다.

온수 보일러용 열구동 펌프에 관한 연구 (A Study on the Thermal Pump of the Hot Water Boiler)

  • 염한길;김욱중;김창주
    • 연구논문집
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    • 통권30호
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    • pp.15-23
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    • 2000
  • In this study, develop the thermal pump using water evaporation and condensation. Vapor from heating room moves up to pumping room and press the water of pumping room. Consequently water is pumped out to water tank. Then hot vapor direct contact with cold water in condensing room after pumping process. At this time, pressure of condensing room is down to-5kPa and suck in water of tank. This pump executes self ping and good durability because of no mechanical moving parts. Thermal pump is pumped cyclic so that, this pump is not used single. Therefore thermal pump of hot water boiler used to multi-stage for stable pumping rate. As the result of performance test, the developed thermal pump proves pumping action of water evaporation/condensation. And total volume flow rate is 500liter during one hour. If three thermal pump is installed parallel, this pump can use to the hot water boiler in the 300,000kcal/h class.

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복합사이클 발전플랜트 폐열회수 보일러의 구성요소 크기비의 최적화 (Ratio Optimization Between Sizes of Components of Heat Recovery Steam Generator in Combined Cycle Gas Turbine Power Plants)

  • 인종수;이상용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권6호
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    • pp.403-410
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    • 2009
  • This paper proposes a new approach to find the optimum ratios between sizes of the heat exchangers of the heat recovery steam generator (HRSG) system with limited size to maximize the efficiency of the steam turbine (bottom) cycle of combined cycle power plants (CCPP), but without performing the bottom cycle analysis. This could be achieved by minimizing the unavailable exergy (the sum of the destroyed and the lost exergies) resulted from the heat transfer process of the HRSG system. The present approach is relatively simple and straightforward because the process of the trial-and-error method, typical in performing the bottom cycle analysis for the system optimization, could be avoided. To demonstrate the usefulness of the present method, a single-stage HRSG system was chosen and the optimum evaporation temperature was obtained corresponding to the condition of the maximum useful work. The results show that the optimum evaporation temperature based on the present exergy analysis appears similar to that based on the bottom cycle analysis. Also shown is the dependency of size (NTU) ratios between the heat exchangers on the inlet gas temperature, which is another important factor in determining the optimum condition once overall size of the heat recovery steam generator is given. The present approach turned out to be a useful tool for optimization of the singlestage HRSG systems and can easily be extended to multi-stage systems.

증발식 해수담수화설비의 에너지 소모량에 관한 연구 (A study on the required energy of a thermal type desalination plant)

  • 송치성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권9호
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    • pp.1094-1100
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    • 2014
  • 오폐수처리, 해수담수화 및 식품산업의 경우 증발과정은 필수공정이며, 이는 기본적으로 용액으로부터 용매인 순수한 물성분을 추출하여 점차 용액의 농도를 증가시키는 방식이다. 농축을 위한 방식은 전기투석, 증발식, 막방식 등의 다양한 방법이 사용되고 있으나, 본 연구에서는 여러 산업분야에서 적용되고 있는 증발식을 대상으로 운전방식에 따른 가열열원의 소모량을 이론적으로 분석하고, 이에 근거하여 다단증발식 해수담수화설비의 운전특성을 파악하였다. 본 연구의 결과에 따르면 시스템에서 이용할 수 있는 전체 온도차, 즉 인입해수의 온도와 1단 증발부로 유입되는 해수온도와의 차를 기준으로 증발단의 수를 증가시킬수록 에너지효율이 상승함을 알 수 있었다.

기판 표면 조도에 따른 구리박막의 실시간 고유응력 거동 (The Effect of Substrate Surface Roughness on In-Situ Intrinsic Stress Behavior in Cu Thin Films)

  • 조무현;황슬기;류상;김영만
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권8호
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    • pp.466-473
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    • 2009
  • Our group previously observed the intrinsic stress evolution of Cu thin films during deposition by changing the deposition rate. Intrinsic stress of Cu thin films, which show Volmer-Weber growth, is reported to display three unique stress stages, initial compressive, broad tensile, and incremental compressive stress. The mechanisms of the initial compressive stress and incremental compressive stages remain subjects of debate, despite intensive research inquiries. The tensile stress stage may be related to volume contraction through grain growth and coalescence to reduce over-accumulate Cu adatoms on the film surface. The in-situ intrinsic stresses behavior in Cu thin films was investigated in the present study using a multi-beam curvature measurement system attached to a thermal evaporation device. The effect of substrate surface roughness was monitored by observed the in-situ intrinsic stress behavior in Cu thin films during deposition, using $100{\mu}m$ thick Si(111) wafer substrates with three different levels of surface roughness.

미세입자 측정용 간이형 3단 전기적 저압 임펙터의 설계 및 성능평가 (Design and Performance Evaluation of a Portable 3-Stage Electrical Low Pressure Impactor(P-ELI) for Measurements of Submicron Aerosol)

  • 조명훈;지준호;박동호;배귀남;황정호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권7호
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    • pp.826-833
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    • 2004
  • Cascade impactors are widely used to collect size classified aerosol. A major disadvantage of this instrument is the required long sampling time. Electrical low pressure impactor has been developed to overcome this disadvantage and to achieve real-time measurements on the particle size distribution. The instrument consists primarily of a corona charger, low pressure cascade impactor and multi channel electrometer. We designed and evaluated the performance of a potable 3-stage low pressure impactor using an electrical method. For the calibration of the impactor, monodispersed particles were generated using evaporation-condensation method followed by electrostatic classification using a DMA(Differential Mobility Analyzer). The collection efficiency curves of the stages can be determined by analysing the fraction of particles collected by each stage.

해수 증발과정에서의 기체방출량 계산 (Calculation of non-condensable gases released in a seawater evaporating process)

  • 정광운;정한식;정효민;최순호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.182-190
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    • 2017
  • 모든 액체는 소량의 기체성분들이 녹아있으며, 액체에 용해되는 기체의 양은 액체에 작용하는 주위압력에 기여하는 각 기체성분의 분압에 비례한다는 헨리의 법칙을 따른다. 따라서 다단증발식 해수담수화설비의 경우, 각 증발단의 운전온도와 압력은 다르며, 이 운전조건에 비례하여 해수에 용해되어 있던 기체들이 증발과정에서 방출되는데 주성분은 불응축기체인 이산화탄소, 질소, 산소 및 아르곤이다. 대류열전달의 입장에서는 불응축기체는 증발증기를 응축시키는 냉각기의 성능을 저하시키는 주요한 원인이기 때문에 증발과정에서 방출되는 불응축기체의 평가는 증발식 해수담수화설비에서 중요한 설계인자 중의 한가지이다. 증발식 해수담수화공정의 경우, 대부분의 증발기는 진공압력으로 유지되기 때문에 진공유지장치의 설계를 위해서는 증발과정에서 해수로부터 방출되는 불응축기체의 방출량을 평가하는 것이 매우 중요다. 본 연구는 불응축기체의 방출량을 정량적으로 계산하기 위해 수행하였으며, 연구결과에 따르면 불응축가스의 방출량은 후단으로 갈수록 감소하며, 담수생산량에 비례함을 알 수 있었다.

다단 후래시 증발장치내 개수로 유동의 열.수력학적 거동 (Thermo-Hydrodynamic Behaviors of Open Channel Flow Inside A Multi-Stage Flash Evaporator)

  • 설광원;이상용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.702-715
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    • 1990
  • 본 연구에서는 개수로 후래시 증발기 내부를 단순화된 형태로 가정하여 앞서 언급된 운전조건 및 유입되는 기포의 갯수유량(혹은 기공률)에 따라 증발기 내부의 속 도 및 온도분포를 수치적으로 계산해 보고자 한다. 이를 위해 유동을 정상상태의 난 류유동으로 가정하였으며, 구형의 기포에 대해 평균적인 운동 및 성장을 지배하는 방 정식을 세우고 상변화에 의한 증발량을 구하였다. 즉 입구에서 유입된 기포들이 성 장하면서 자유표면을 통해서 빠져나가는 운동 궤적을 추적함으로써 증발기 내부 유동 의 속도 및 온도분포를 구하고 이를 바탕으로 총 증발량 및 증발성능을 예측해 보고자 하는 것이다. 그리고 이렇게 계산된 결과들을 기존의 실험값과 비교하였다.

Cu(InGa)$Se_2$ 광흡수막의 두께에 따른 태양전지의 전기광학 특성 (Electrical and Optical Properties with the Thickness of Cu(lnGa)$Se_2$ Absorber Layer)

  • 김석기;이정철;강기환;윤경훈;박이준;송진수;한상옥
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.108-111
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    • 2002
  • CIGS film has been fabricated on soda-lime glass, which is coated with Mo film. by multi-source evaporation process. The films has been prepared with thickness of 1.0 ${\mu}m$, 1.75${\mu}m$, 2.0${\mu}m$, 2.3${\mu}m$, and 3.0${\mu}m$. X-ray diffraction analysis with film thickness shows that CIGS films exhibit a strong (112) preferred orientation. Furthermore. CIGS films exhibited distinctly decreasing the full width of half-maximum and (112) preferred peak with film thickness. Also, The film's microstructure, such as the preferred orientation, the full width at half-maximum(FWHM), and the interplanar spacing were examined by X-ray diffraction. The preparation condition and the characteristics of the unit layers were as followings ; Mo back contact DC sputter, CIGS absorber layer : three-stage coevaporation, CdS buffer layer : chemical bath deposition, ZnO window layer : RF sputtering, $MgF_2$ antireflectance : E-gun evaporation

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수직관내 미포화수의 강제대류 천이비등에 대한 역학적 모델 (A Mechanistic Model for Forced Convective Transition Boiling of Subcooled Water in Vertical Tubes)

  • Lee, Kwang-Won;Baik, Se-Jun;Han, Sang-Good;Joo, Kyung-Oin;Yang, Jae-Young
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권4호
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    • pp.503-517
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    • 1995
  • 강제대류 천이비등 열유속을 보다 실제 적으로 예측하기 위한 역학적 모델을 개발하였다. 이 모델은 가열된 벽면 근처를 어떤 기포기둥(Vapor Blanket)이 통과할 때 일어나는 다단계 비등과정 즉, 임계 기포기둥의 형성, 기포기둥밑의 미소액막(Macrolayer)의 기화 및 고갈, 그리고 얇은 기체막에서 일어나는 불안정한 막비등과정에 기초하였다. 핵비등이탈점 (DNB )과 막비등이탈점 (DFB)사이의 천이비등 곡선상의 열유속은 임계 기포기둥이 주어진 벽면을 통과할 동안 상기한 각 비등과정의 지속 시간비(Time Fraction)를 각 비등열유속에 곱한 후 그것을 합하여 정량화하였다. 이 모델의 예측치를 현재까지 발표된 문헌들에 나타난 실험치와 비교한 결과, 본 모델은 저건도 및 10 bar 근처의 고압조건의 실험치를 잘예측하는 것으로 나타났다.

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