배기가스 폐열 회수 계산 방법

배기가스로부터의 폐열 회수 가능성을 계산하는 두 가지 주요 접근 방식이 있습니다.

1. 열역학적 접근:

This method uses the principles of thermodynamics to determine the theoretical maximum amount of heat that can be recovered. Here's what you need to consider:

• 질량유량(ṁ) of the exhaust gas (kg/s) - This can be obtained from engine specifications or measured with a flow meter.
• 비열용량(Cp) of the exhaust gas (kJ/kg⋅K) - This value varies with temperature and needs to be obtained from tables or thermodynamic software for the specific gas composition of your exhaust.
• 입구온도(T_in) of the exhaust gas (°C) - Measured with a temperature sensor.
• 출구 온도(T_out) of the exhaust gas after heat recovery (°C) - This is the desired temperature after heat is removed for your chosen application (e.g., preheating combustion air, generating hot water).

열회수 잠재력(Q) 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

Q = ṁ * Cp * (T_in - T_out)

2. 단순화된 접근 방식:

이 방법은 대략적인 추정치를 제공하며 초기 평가에 사용하기가 더 쉽습니다. 이는 배기가스 에너지의 특정 비율이 회수될 수 있다고 가정합니다. 이 비율은 엔진 유형, 작동 조건 및 선택한 열 교환기 효율에 따라 달라질 수 있습니다.

예상 열 회수율(Q) 다음을 사용하여 계산할 수 있습니다.

Q = 배기가스 에너지 함량 * 회수율

배기가스 에너지 함량 다음과 같이 추정할 수 있습니다.

배기가스 에너지 함량 = 질량유량 * 연료의 저발열량(LHV)

낮은 발열량(LHV) 형성된 수증기가 응축될 때 연소 중에 방출되는 열의 양입니다(연료 사양에서 확인 가능).

회복 인자 일반적으로 엔진 유형, 작동 조건 및 선택한 열 교환기 효율에 따라 20%에서 50% 범위의 백분율입니다.

중요 사항:

• 이러한 계산은 이론적 또는 추정값을 제공합니다. 실제 열 회수율은 열 교환기의 비효율성 및 배관 손실과 같은 요인으로 인해 더 낮을 수 있습니다.
• 열역학적 접근 방식에서 선택한 출구 온도(T_out)는 열 교환기의 적용 및 제한 사항을 기반으로 현실적이어야 합니다.
• 뜨거운 배기가스를 처리할 때는 안전 고려사항이 매우 중요합니다. 폐열 회수 시스템을 설계하고 구현하려면 항상 자격을 갖춘 엔지니어와 상담하십시오.

고려해야 할 추가 요소:

• 응축: 배기가스 온도가 이슬점 이하로 떨어지면 수증기가 응축됩니다. 이는 추가적인 잠열을 방출할 수 있지만 적절한 응축수 관리가 필요합니다.
• 파울링: 배기 가스에는 열 교환기 표면을 오염시켜 효율성을 저하시킬 수 있는 오염 물질이 포함될 수 있습니다. 정기적으로 청소하거나 적절한 재료를 선택해야 할 수도 있습니다.

이러한 방법과 요소를 이해함으로써 배기가스에서 폐열 회수 가능성을 계산하고 특정 응용 분야에 대한 타당성을 평가할 수 있습니다.