온수 재킷 가열에 직접 증기 분사를 사용하는 장점

재킷 가열을 사용할 때 항상 완벽한 온도를 달성하는 것은 화학 처리에 필수적입니다. 이 재킷은 냉각 또는 가열 유체가 순환되는 용기 주변의 냉각 또는 가열 재킷을 사용하여 요리 온도를 제어하도록 설계되었습니다.

재킷형 반응기를 가열하는 두 가지 주요 방법은 증기와 온수입니다. 증기는 가용성과 사용 용이성으로 인해 업계의 많은 사람들에게 첫 번째 가열 방법인 경우가 많지만, 더 많은 화학 엔지니어들이 재킷형 반응기에서 온수 가열의 이점을 깨닫기 시작했습니다.

온수 재킷은 재킷과 용기 벽 사이에 균일한 열 교환이 입증되었습니다. 이를 통해 다양한 단계에서 균일한 온도 제어가 보장되며, 핫스팟과 번온을 제거하고 열충격을 방지하여 더 나은 품질 관리를 제공합니다.

화학 처리업체는 일반적으로 재킷형 반응기 응용 분야에서 증기를 가열원으로 사용하는 방향으로 기울어 왔습니다. 먼저 증기를 재킷에 직접 주입하고 원하는 화학 반응 온도로 가열합니다. 그런 다음 용기는 공정의 다음 단계를 위해 제품을 안전한 취급 온도(또는 시작 온도)로 되돌리기 위해 냉각 단계를 거칩니다.

이 다음 단계는 냉각수를 도입하기 전에 재킷 바닥에 모인 모든 증기와 응축수를 제거하는 것으로 시작됩니다. 재킷에 냉각수가 올바르게 추가되지 않으면 급격한 온도 변화로 인해 열충격이 발생하여 유리 라이닝 용기나 강철 탱크의 용접부가 균열 및 손상될 수 있습니다.

증기 가열은 증기의 일정한 온도가 저렴하고 간단하기 때문에 가장 덜 복잡한 가열 기술이지만 일부 응용 분야에서는 비효율적입니다. 증기 가열은 증기의 고르지 않은 분포와 재킷의 높은 온도로 인해 정밀한 온도 제어를 제공하지 않습니다. 이로 인해 핫스팟이 발생하고 고르지 못한 제품 가열 문제가 가중됩니다. 이로 인해 제품이 탈 가능성이 높아지고 제품 품질이 저하됩니다.

재킷형 원자로를 가열하기 위해 온수를 사용하면 증기열 사용으로 인해 발생하는 많은 문제가 해결됩니다. 가장 중요한 점은 뜨거운 물을 사용하면 재킷 내부의 온도를 더욱 정밀하게 제어할 수 있다는 것입니다. 뜨거운 물은 열을 더욱 고르게 분산시키기 때문에 제품의 화상을 유발할 수 있는 과열점을 제거하는 기능이 더 쉬워져 제품 품질이 향상됩니다. 재킷에서 스팀을 사용할 때 발생할 수 있는 큰 변화를 제거하기 위해 제품 온도가 증가함에 따라 뜨거운 물의 온도도 증가하도록 조절할 수 있습니다.

일부 화학 반응은 가열 단계, 냉각 단계를 거친 후 여러 번 다시 가열될 수 있습니다. 온수 시스템은 제어된 속도로 냉각수 또는 온도 조절수를 도입하여 공정을 가열, 유지 및 냉각할 수 있습니다. 재킷의 물은 원하는 온도까지 점진적으로 가열되거나 낮아질 수 있으므로 열충격 가능성이 제거됩니다. 이는 스팀을 사용할 때처럼 생산을 중단하고 기다릴 필요가 없기 때문에 보다 효율적인 공정을 가능하게 합니다.

오늘날 제조업에서 가장 일반적으로 필요한 것은 물을 가열하는 것입니다. 물이 식품, 금속, 펄프, 종이 또는 기타 소비재 가공에 사용되는지 여부에 관계없이 물을 가열해야 합니다(종종 정확한 온도까지).

화학 처리기에는 물을 가열할 때 여러 가지 옵션이 있습니다. 그 중 두 가지는 간접 가열 방법(예: 열교환기) 또는 직접 가열 방법입니다.

간접 가열 방법은 열 전달 장벽이나 벽을 통해 물을 가열하며 일반적으로 특정 열 전도율을 갖습니다. 직접 가열 방식은 열을 물에 직접 전달하고 즉각적인 열 전달을 제공합니다. 대부분의 화학 엔지니어는 열교환기에 대해 잘 알고 있으며 해당 공정에 이를 사용하지만 직접 접촉식 증기 주입 가열에 대해서는 잘 알지 못하는 경우가 많습니다.

간접 가열 방식과 달리 직접 증기 분사(DSI)에는 열 교환기와 같은 열 전달 장벽이 없습니다. 일부 응용 분야에는 열 교환기가 필요할 수 있지만 열 전달 장벽은 공정 변경에 대한 장치의 응답 시간을 연장할 수 있는 특정 열 전도율을 갖습니다.