▶ 고정 오리피스식 스팀트랩[= O-TRAP ]으로 응축수(드레인) 배출에 대해서
증기가 응축수 배출에 비해, 오리피스를 통과 하기 어렵다, 라는 성질을 이용하여, 독자적으로 설계된 오리피스 시스템에 의해 제작되고 있습니다. 유체가 오리피스 로부터 유출되는 양은, 그 유체 의 종류, 오리피스 구경 및 오리피스 전후 의 압력 차에 의해 결정되며, 그 이론 유량 계산식 은 알려진 바와 같습니다.
예를 들어, 직경 5mmφ의 오리피스 구멍에서 전후의 압력 차 0.1MPa (1kg/cm2 ) 의 조건에서 드레인 100% 가 흐른 경우, 590kg/h 의 응축수가 배출되어 증기 100%가 흐른 경우 22kg/h 증기가 배출 됩니다. 즉 증기 만이 흘렀다 하더라도 이 조건에서 증기의 유출량은 드레인의 유출량의 3.7% 밖에 흘러 나오지 않은 것 입니다.
그럼 드레인 (액체) 과 증기 (기체) 가 함께 공존하고 교류하면 어떻게 되는 것입니까?
방금 오리피스와 같은 조건에서 드레인 량이 50% (590 ÷ 2 = 295kg/h) 의 경우, 드레인 유출량 295kg/h 에 동반하는 증기량은 1kg/h에 지나지 않습니다. 드레인 양이 4분의1(590÷4=147kg/h되어도, 증기의 양은 2.2kg/h) 밖에 유출 하지 않고, 기존 제품 의 많은 스팀 트랩 의 정상 가동 시의 증기 누설량 에 비해서 매우 적은 양 입니다. 따라서 증기와 드레인이 혼재하는 경우, 오리피스 로 부터 유출되는 증기가 의외로 적은 것은 크게 두 가지 이유 에서 입니다.
⑴ 증기는 그 특성상 드레인 보다 30 배 이상 빨리 흐르려고 한다. 따라서 드레인은 강풍으로 바다가 밀어 닥치는 대로 파도가 발생하듯이, 그것은 오리피스에 밀어 닥치고 오리피스 구멍이 드레인으로 봉인되어 버린다.
⑵ 또한 파도가 당겨 완전한 밀봉 상태가 해제되어, 드레인과 증기가 혼합하여 오리피스 구멍을 통과하는 것 같은 경우는, 당연히, 난류상태가 되므로 발이 느릿 느릿한 저속 드레인이 방해가 되어 증기가 본래의 고속으로는 통과할 수 없게 된다.
이 오리피스의 특성 (흐르는 드레인 량과 증기량의 밸런스)는 드레인 부하율, 압력 조건, 오리피스의 형상, 오리피스 구경 등에 의해 변화하기 때문에, 본 제품은 실용 상, 에너지 절약 목표에 뛰어난 성능을 발휘할 수 있도록, 다단 오리피스 타입, 멀티 오리피스 타입을 개발하고 또한 오리피스의 형상에 대해서도 현장의 실적을 바탕으로 연구• 개량을 거듭 한 결과 모든 조건에서 기존의 스팀 트랩에서는 대응할 수 없었던 범위까지 만족하실 상태에서 사용되고 있습니다.
▶실제로 증류탑의 Reboiler에 사용한 경우의 작동을 설명하겠습니다.
일반적으로 공급 증기 압력 (P)과 배압 (P2)은 일정합니다.
부하가 증가 할 것으로 조절 밸브 (CV)가 열리고 열교환 기 내 압력 (P1)가 올라갑니다.
△ P = P1-P2가 올라가면 O-TRAP 의 차압이 증가하고 증기 유량이 증가합니다.
부하가 감소 할 때 반대 동작이 항상 차압 (△ P)에 맞는 드레인 양이 연속 배출 된 안정 운전을 확보 할 수 있습니다.
O-TRAP EL 은 응답성이 뛰어나 엄격한 온도 관리에도 온도상승속도에 순종하므로 자동 제어의 추종성에 효과를 발휘합니다.
유지 보수없이 사용할 수 있습니다.
▶ 드레인이 감소 할 때 새는 생 증기의 양은 어느 정도입니까?
(1) 드레인이 제로(0) 때의 증기의 통과 량은 아래 그림과 같습니다.
예를 들어 1MPa에서 100 % 증기의 통과 량은, 전량 드레인 의 6.3 %입니다.
(2) 드레인이 감소한 증기가 섞여 흐를 때의 증기통과량 (증기압력 1.0MPa 일때)는 아래그림과 같습니다.
설계유량 100Kg/h 대해 드레인 부하가 50kg/h로 감소하면 증기가 통과하기 시작합니다.
더욱이 25kg/h까지 감소하면 전량증기 때 약 10 %의 증기가 통과합니다.
사용증기 압력이 1.0MPa의 경우, 증기 통과량은 100kg/h × 6.3% × 10% = 0.63Kg/h가 됩니다. 누설 량은 드레인 량 대비 0.63 %입니다.
상담 이메일 주소 : tjchung@naver.com
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