KITECH 생산기술 전문지

"기존의 탄소배출 저감 기술이 시스템과 공정 단위의 구성과 적용에 있었다면, 최근에는 탄소배출 저감을 직접 실현이 가능한 핵심 요소 부품 발굴 및 개발로 변화되고 세분화되는 실정이다. 환경 친화적인 작동 유체인 이산화탄소는 이상적인 물리적 및 이송 특성을 보유하여 고효율 브레이튼 전력 변환 사이클, 혁신적인 냉동 및 히트 펌프 시스템에 확대 사용되고 있습니다[1]. 이 기술 중에서도 초임계 CO2 브레이튼 사이클은 높은 밀도의 이산화탄소를 사용함으로써 압축기의 일을 최소화하여 열효율이 높고, 작동 압력이 임계점 (72.8 기압) 보다 높게 유지되기 때문에 사이클 전체 부피가 감소되는 장점으로 인해 유망한 전력 시스템 중 하나로 주목받고 있습니다[2~3]. PCHE는 판형 소형 열교환기로, 중심부는 스테인리스 스틸이나 인코넬 합금과 같은 합금으로 만든 얇은 판(두께 1.5~3 mm)으로 구성되며, 유동 채널은 화학적 에칭 공정을 통해 제조되어, 이 플레이트가 서로 겹쳐서 확산 접합 공법을 사용하여 접합된다. 접합된 블록들이 함께 용접되어, PCHE의 코어를 구성하고 헤더는 코어에 연결되어 외부 연결용으로 사용된다. 본 원고는 초임계 사이클에 적용되는 PCHE는 판형 소형 열교환기의 이론적 해석과 실험적 결과를 비교 분석하여, 향후 초임계 사이클에 적용되는 PCHE는 판형 소형 열교환기 기본 설계의 주요 요소들 도출하여 추후 설계에 참조하고자 한다."

키워드 극저온 냉동기, 인쇄회로 열교환기PCHE(Printed Circuit Steam Generator), 실험, 해석