DAILY PAPER REVIEW

0407_Desal._Minimizing RO energy consumption under variable conditions of operation

 

 

1. Title & Journal
Minimizing RO energy consumption under variable conditions of operation

Journal: Desalination (2003)

2. Background of authors
Thomas Mantha*, Michael Gabora, Eli Oklejas, Jr.b

aDuchting Pumpen GmbH, Germany
bFluid Equipment Development Co. USA

3. Summary
본 논문은 RO시스템의 소요에너지 최소화를 위해, 에너지회수장치와 VFD(variable frequency device), 그리고 Throttling device(brine valve)의 조절을 통한 새로운 시스템 디자인 방향을 제시하고 있다. 논문에서 실제 플랜트로의 적용을 통해 검증된 시스템 디자인은 Pelton turbine + motor-driven booster pump (PROP)가 조합을 이룬 공정으로서, 기존에 있던 전형적인 시스템인 single-component high-pressure feed pump과 capital cost 절감적 측면에서 상당한 가능성을 보여주고 있다. PROP에 관한 공정도는 다음과 같다.
 
또한 저자는 PROP공정의 입증을 위하여, PROP이외의 6가지 SWRO 플랜트 운전 컨트롤을 위한 시스템 디자인의 소개 및 SEC 비교 결과를 보여주고 있다.
-    Control by feed throttling, recovery by Pelton turbine (PIT FT)
-    Control by permeate throttling, recovery by Pelton turbine (PIT PT)
-    Control by VFD on feed pump, recovery by Pelton turbine (PIT/VFD)
-    Control by throttling, recovery by hydraulic turbocharger (HTC)
-    Control and recovery by turbocharger and VFD (HTC/VFD)
-    Control and recovery by turbocharger and helper turbine (HTC/PIT)
 
결론적으로 저자의 강조하는 바는, 실제 해수의 조건은 지리적, 시간적, 계절적 조건에 따라 다이나믹하게 변하는 상황에서 VFD, ERD, Throttling vavle를 이용한 system pressure 및 recovery control은 에너지 최소화 달성을 위한 필수적인 요소이며, 그 중에서도 PROP는 최소 capital cost와 energy cost 측면에서 다양한 조건에서의 컨트롤 다이나믹스를 제시할 수 있는 equipment 조합이라는 것을 말하고 있다.

4. Originality & Contribution
RO 시스템의 비용 최소화 달성을 위하여, case study를 통해 최적의 equipment 조합 측면에서의 방법들을 다루고 있으며, 그 당시(2003) PROP란 새로운 시스템 디자인 제시를 통해 RO공정 에너지 최소화의 달성 가능성을 보여주고 있다.

5. Reviewer: 정관호 jkh@gist.ac.kr

첨부 (1)
0407_정관호_변환.pdf
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