산업용 코팅 분야에서의 배기가스 폐열 회수의 공정 원리 및 활용 방법

존재하다산업용 코팅 분야(자동차, 가전, 금속제품 등 산업의 분무 및 건조 등) 생산공정 중 특히 고온의 유기성폐기물과 뜨거운 공기가 대량 발생하게 된다.건조 오븐, 레벨링 오븐, 전처리 가열 섹션다음과 같은 장비에서 배출되는 연도가스에는 많은 폐열이 존재합니다.연도가스 폐열 회수 및 활용이를 통해 에너지 소비를 크게 줄이고, 열 효율을 개선하며, 탄소 배출량을 줄일 수 있습니다.

아래에서프로세스 원리그리고사용 방법두 가지 측면을 자세히 소개합니다.

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1. 배기가스 폐열회수 공정원리

1. 연기원 및 특성

• 원천:

  • 건조 오븐(예: 전기영동 건조, 분말 분무 건조)

  • 고온 레벨링로

  • 전처리 건조 섹션

• 특징:

  • 온도는 일반적으로 120°C~250°C입니다.

  • 일정 농도의 휘발성 유기 화합물(VOC)과 소량의 먼지를 함유하고 있습니다.

  • 일반적으로 안정적인 유량을 갖는 연속적인 배출입니다.

2. 프로세스 원리

산업용 코팅 배기가스 폐열 회수는 주로 채택간접 열교환 원리:
특수 열교환 장비 사용고온 배기가스 열전달오염 물질과 직접 접촉하지 않고 공기나 물 매체로 배출됩니다.

주요 기술 경로:

• 히트파이프 열교환기：양쪽 매체 사이의 열교환은 열관의 효율적인 열전도를 통해 이루어지며, 고온 저압차 도장 연기에 적합합니다.

• 핀 튜브 열교환기: 열교환 면적을 넓혀주며, 공기를 가열하는 데 많이 사용됩니다.

• 열풍 회수 시스템: 회수된 뜨거운 공기를 이용해 신선한 공기를 예열하고 연소 에너지 소비를 줄입니다.

• 간접 온수 가열 시스템: 연기가스는 물을 분사하기 위한 순환수를 가열하고, 세척 탱크 물을 예열하는 등의 역할을 합니다.

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2. 폐열 활용 방법

1. 유입 공기 예열(열풍 회수)

• 애플리케이션: 건조로의 공기 유입 시스템;

• 방법: 회수된 열은 열교환기를 통해 차가운 공기를 가열하는 데 사용되고 버너나 온풍기용 예열 공기로 사용됩니다.

• 효과: 20%~40%의 가스 소모량을 줄이고 가열시간을 단축할 수 있습니다.

2. 공정수 예열

• 애플리케이션: 코팅 전처리 라인의 탈지액, 세척액, 인산염 처리액 등

• 방법: 연기가스 폐열은 순환수나 물 저장 탱크를 가열하여 공정 탱크의 액체 온도를 유지합니다.

• 효과: 전처리 안정성을 향상시키고 증기 또는 전기 가열 에너지 소비를 절감합니다.

3. 공장 난방 또는 온수 공급

• 방법: 폐열을 이용해 물을 가열하고 열교환기를 통해 HVAC 시스템이나 온수 시스템에 연결합니다.

• 효과: 겨울철 독립 난방 시스템의 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

4. 흡착농축휠 예열

• 방법: 일부 시스템에서는 VOC 농축 휠을 가열해야 하며, 연기 가스 열원을 에너지 공급원으로 사용하여 전기 가열 부하를 줄입니다.

• 효과: 처리 시스템의 농축 효율을 높이고 에너지 소비를 줄입니다.

5. 폐열 발전(희귀)

• 대규모 중앙 도장 공장에서는 더 뜨거운 연기 가스를 사용할 수 있습니다.유기랭킨사이클(ORC) 저온발전하지만 비용이 많이 들고 일반적으로 초대형 페인팅 시스템에 사용됩니다.

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3. 일반적인 시스템 구성

1. 배기가스 수집 시스템: 공기 덕트, 유도 통풍기;

2. 폐열 회수 열교환기: 히트파이프, 핀튜브 또는 판구조;

3. 중간 열 순환 시스템: 순환수 펌프, 팬 등

4. 열 이용 단말 시스템: 입구 공기 예열기, 물탱크 히터, 공정 가열 탱크 등.

5. 지능형 제어 시스템: 부하에 따라 열교환 효율과 열분포를 자동으로 조절합니다.