증기에 의한 가열

증기는 넓게 이용되는 열원입니다.

증기로 가열하는 가정용 오븐도 많아졌습니다. 옛날부터 증기로「찌다」라는 사용법은 가정에서 친근하게 이용되어 온 방법입니다.

오븐이나 찜은 피가열물에 증기를 직접 접촉시키는 직접 가열입니다. 가정용과 비슷하지만 규모가 커진 것, 살균·멸균 용도, 고무 제품의 가류 공정 등, 증기에 의한 직접 가열은 산업용으로도 넓게 이용되고 있습니다.

한편, 산업용으로서 직접 가열 이상으로 넓게 이용되고 있는 가열 방법이 있습니다. 그것은 간접 가열이라고 하는 방법입니다.

간접 가열이란, 「열교환기」와 같은 것을 사용하는 가열 방법입니다.

증기의 열은 열교환기의 벽면을 통해서 피가열물에 전달 됩니다. 따라서 증기와 피가열물은 직접 접촉하지 않습니다. 증기 가열로 사용되는 열교환기로는 쟈켓식의 솥이나 코일-튜브 또는 플레이트식 열교환기, 핀(플레이트 핀, 에어로 핀)이 포함된 튜브 등이 대표적입니다.

이런 열교환기를 사용하는 가열 방법은 증기에 한정되지 않고, 온수나 기름 등 다른 열매체를 사용할 때에도 행해집니다.

그럼, 온수나 기름을 사용한 가열과 증기를 사용한 가열과는 무엇이 다른 것일까요?

증기에 의한 가열

증기는 기체 상태로 열교환기에 공급되어 액체 상태(응축수)로 변하여 열교환기로부터 배출 됩니다.

온수나 기름에 의한 가열

온수나 기름은 고온 상태로 열교환기에 공급되고 온도가 떨어진 상태로 열교환기로부터 배출 됩니다.

즉, 온수나 기름 등은 자체의 온도를 떨어뜨려 일을 하는 반면에 , 증기는 기체에서 액체로의 상변화를 통해 일을 한다고 말할 수 있습니다.

증기에 의한 응축전열은, 온수나 기름에 의한 대류전열에 비해 현격히 큰 가열이 가능합니다. 이것으로 다음과 같은 장점이 있습니다.

이것은 증기의 중요한 장점 중의 하나이고, 이 밖에도 증기는 여러가지 뛰어난 장점을 가지고 있습니다. 그 때문에 산업적인 열원으로서 넓리 중용 되고 있습니다.

이것들에 대해서는 「증기의 열전달」로 설명하겠습니다.