◈ 열매의 종류 및 특성
- 대부분의 열매는 다환방향족류이며 일부는 실리콘함유 탄화수소 또는 무기염류를 사용
1. 일반적 열매
• 사용 온도 : 150℃ ~ 300℃
• 대부분은 정제된 광유(Mineral Oil)를 사용
• 낮은 온도에서는 염화칼슘용액, 글리콜 수용액, 다우썸, 씰섬 등을 사용
2. 글리콜 수용액
• 사용 온도는 : - 50℃ ~ 180℃
• 용기의 자켓, 배관 트레이싱 등 2차 냉각 및 가열용으로 주로 사용
• 65℃ 이상에서는 글리콜이 산화되므로 밀페계에서 사용하며, 산화방지를 위하여 질소 충진 필요
• 에틸렌글리콜과 프로필렌글리콜계가 사용되며, 식품공업에서는 무독성의 프로필렌글리콜계열을 사용
• 열매 설비의 재질로는 강철, 연철, 구리, 청동 등을 사용하나, 한 시스템에서 이종금속을 사용하면 갈바닉
부식 가능성이 있으므로, 부득이 이종금속을 사용시 갈바닉 부식이 일어나지 않도록 조치
3. 고온용 열매
• 사용온도 : 275℃ ~ 375℃의 범위(330℃ 이상에서 사용하는 경우는 드묾)
• 고온용 열매는 합성 파라핀, 디아릴알칸(Diaryl Alkane), 폴리페닐 유도체(Polyphenyl Derivatives),
아릴에테르(Arylether), 디메틸실록산 폴리머(Dimethyl Siloxane Polymer) 등
• 질산나트륨, 아질산나트륨, 아질산칼륨 등으로 구성된 무기염류는 530℃까지 사용할 수 있으며, 이러한
열매는 비가연성, 열적안전성, 비휘발성이나 부식성이 존재
• 고온용 열매를 선정·사용하는 경우 공급자와 충분히 상의 하는 것이 필요
4. 열매의 선정 및 취급
• 비열 및 열전도도가 클 것.
• 점도 및 유동점이 낮을 것.
• 증기압이 낮고 비점이 높을 것.
• 인화점 및 자연 발화점이 높을 것.
• 화학적 및 열적으로 안정하고 부식성이 없을 것.
• 가열 및 냉각의 온도 범위가 광범위할 것.
• 공정 물질과 접촉시 반응을 일으키지 않을 것.
• 공기 및 물과 접촉시 산화하거나 반응하지 않을 것.
• 독성이 없고 환경오염이 적을 것.
5. 열매 보일러의 설계 및 설치
• 열매 가열 시 열매 보일러를 통하여 일정한 유속으로 열매가 흐르도록 하고, 이 흐름을 제어함으로써
공정에 투입되는 에너지 및 온도를 조절하는 제어방식을 적용
• 열매 보일러에서 충분한 열교환이 이루어지고, 열매의 정체로 인한 국부과열 현상(Hot Spot)이 생기지 않도록
열매 보일러 튜브를 통해서 유속을 결정. 열매 온도는 열매 생산업자가 명시하는 안전 온도를 넘지 않도록
사전에 충분히 열량 계산 및 검토를 실시
• 비상시 저장탱크로 열매가 배출될 수 있도록 배관의 가장 낮은 위치에 드레인을 설치.
저장탱크는 배관 내 전체 열매를 충분히 수용할 수 있는 용량으로 하고 벤트를 설치
• 열매를 직접 난방용으로 사용하지 않아야 하며, 부득이 난방용으로 사용할 경우 중앙 열교환기를 통하여
물, 고온 글리콜 또는 스팀을 발생시켜 이를 이용하는 방식을 사용
• 제어실 및 열매 보일러와 가까운 위치에서 주요 장치와 밸브의 조작이 모두 가능하도록 설치
• 열매의 사용환경, 온도, 압력과 물성에 따라 연결부의 개스킷 재질, 밸브나 펌프의 패킹 재질을 선정
• 열매가 응고점 이하로 되지 않도록 열매 배관의 보온 및 설비 배치를 고려하고, 열매가 장시간 응고점 이하로
방치될 가능성이 있는 경우 열매 배관에 보온 및 스팀, 전기 트레이싱을 실시
• 설비업체의 충분한 조언 없이 스팀 보일러를 열매 보일러로 변경·사용 금지
• 유량, 압력 및 온도측정 장치 설치
• 열매 관련 설비의 재질은 다음을 고려하여 선정
① 일반적으로 탄소강을 사용하며 저온취성을 고려
② 알루미늄, 황동 및 청동은 가능하면 사용 지양
③ 구리 및 구리합금은 공기의 차단이 완벽한 경우에만 사용
④ 오오스테나이트 스테인리스강은 염소에 의한 오염의 우려가 있을 경우 사용 지양
⑤ 열매는 고온에서 사용되므로 패킹 또는 씰 이외의 합성수지나 합성고무 재질을 사용하는 것은 지양
