스팀 트랩에서 증기 누출로 일으키는 트러블(문제)
증기 트랩의 문제중에서도 주로 ⑴증기가 체류하여 일으키는 문제 와 ⑵증기가 누출되어 일으키는 트러블(문제) 두가지가 중점적으로 일어나는 트러블 입니다.
이번에는 ⑵증기가 누출되어 일으키는 트러블(문제)에 대해서 소개해 드리겠습니다.
여러분들께서도 잘 아시는 사항이겠지만, 트랩이 요구되는 기능 중 하나인 "증기를 누출시키지 않는 기능"이 있습니다.
트랩으로부터의 증기 누출은, 본래라면 생산에 사용되어야 할 증기가 그대로 외부로 방출되고 있기 때문에 연료비의 증가로 이어지기 때문에 매우 아깝다고 할 수 있습니다.
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증기 누출 문제를 생각하는 가운데 매우 깊게 관련되어 있는 트랩이 있습니다. 그것이 바로 『디스크식 스팀 트랩 (디스크식 트랩) 』입니다.
그러면, 구체적으로 디스크 식 트랩에 대해서 설명해 보겠습니다.
아래 사진이 디스크 트랩입니다. 그 밑에 있는 것이, 작동 원리를 나타냅니다.
구조는 트랩 중에서도 가장 간단하고, 가장 많이 사용되고 있습니다.
이미지로서 500 원짜리 동전이 한 개 들어 있을 뿐입니다.
특징으로는 다음과 같은 점을 들 수 있습니다.
1. 제품이 컴팩트하다
2. 설치 자세가 자유롭다
3. 구조가 간단하여 손상되기 어렵다
그러나 주목할 점은, 이 트랩의 특성으로서 증기 응축수와 증기 유속 차이를 이용하여 밸브 닫기를 실시하고 있다는 것입니다.
이것은 바꿔 말하면, 즉 『증기를 방출하므로서, 초기 상태로 닫히는 구조의 트랩』이 되는 것입니다. 다른 트랩과의 증기 누설량을 비교해 보겠습니다.
◆ 신품인 스팀트랩의 증기 누설량
(증기압: 1 MPa, 응축수량: 5 kg/h)
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증기 트랩 형식
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증기 누설량(㎏) 15A의 경우
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고정오리피스식 (O-TRAP)
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0.03~0.05
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프리 플로트식
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〈 0.2
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바켓트식
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0.6~0.8
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바이메탈식
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0.1~0.4
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디스크식
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0.5~1.5
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◆ 디스크식 트랩의 증기 누출에 의한 손실
• 1대당 년간 증기 누설량
(평균 증기 누설량 1㎏/h, 1일 24시간 가동, 1개월 25일 이라 가정)
1㎏ x 24h x 25일 x 12개월 = 7,200㎏/년
• 년간 손실 금액(증기단가 55원/㎏, 설치 대수 50대라고 가정하면)
55원 x 7,200㎏/년 x 50대 = \19,800,000 원/년
그리고, 이 트랩을 취급하는데 있어서 중요한 요소는 배압입니다.
여러분 배압이라는 말을 많이 들어 본 적이 있으시죠?
배압이란, 스팀 트랩 출구에 가해지는 압력을 말합니다.
옛날에는 트랩 출구는 대부분이 해방되어 있었기 때문에 문제가 되지 않았습니다만, 최근에는 에너지 절약의 관점에서 대부분이 보일러실까지 응축수 회수를 하여, 급수 온도를 올리는 것이 많아 졌습니다.
이처럼, 각종 생산 설비에서 나오는 응축수를 집합시키기 때문에 배관 내의 압력이 상승하여, 결과적으로 트랩에 배압이 가해집니다.
그럼, 디스크 트랩에 배압이 가해지게 되면, 어떻게 되는 걸까요?
디스크식의 경우, 앞서 언급한 바와 같이 밸브 닫기는 증기 응축수 와 증기의 유속 차이를 이용하여 밸브 닫기를 하고 있습니다.
따라서, 배압이 걸리는 것에 따라 증기의 유속은 느려지고, 밸브가 닫히지 않습니다. 그리고, 그 결과 트랩에서 증기가 분출 되는 것입니다.
그러면, 이렇게 증기가 분출되는 것이 얼마나 손실로 이어질 것인지, 아래에 대략 계산해 보겠습니다.
(1대당 8 kg/h의 누설이라 가정)
55원/kg × 8 kg/h × 10 h/일 × 25 일 × 12 개월 = \1,320,000 원/년
또한 이 증기 분출 때문에, 응축수 회수를 실시하고 있는 급수 탱크 내의 온도가 필요 이상으로 상승하여 끓고있는 현장을 가끔 볼 수 있습니다.
급수 온도가 80 ℃를 넘으면 급수 불가능하기 때문에, 이 상태가 계속되면, 보일러의 트러블(문제)로도 연결되어 갑니다.
이상, 이번의 「증기 누출로 일으키는 트러블(문제)」라고 하는 것으로 주로 디스크식 트랩에 초점을 맞추어 이야기 했지만, 이 트러블(문제)에 비교적 많이 관여하고 있다는 것 만으로, 결코 이 트랩 자체가 나쁘다 라는 것은 아닙니다. 다른 트랩도 사용 방법 이나 설치 방법이 잘못되면 증기 누출을 일으킵니다.
중요한 것은, "사용용도에 맞게 적정한 트랩을 선정하여 올바르게 설치" 하라는 것입니다.
효율적으로 증기 이용을 하는 데 있어서 스팀 트랩은 중요한 기기입니다. 별로 눈에 띄지 않고 뒷쪽에서 아무렇지 않게 설치되어 있는 경우가 많습니다만, 이번 기회에 한 번 주목해 보는 것은 어떨까요?
◆증기누설 없는 응축수 배출장치인 고정오리피스식 스팀트랩 “O-TRAP” 소개
고정오리피스식 O-TRAP 은, 가볍고 소형인 응축수 배출 장치이며, 기존에 사용하던 스팀트랩으로는 대체할 수 없는 응축수 배출장치 (스팀트랩) 입니다.
증기 배관속의 응축수를 외부로 배출하는 고정오리피스식 스팀트랩(O-TRAP) 은, 상시 개방된 원형 구멍 (고정오리피스식)에서 응축수를 연속 배출하며, 간단한 구조인 데다, 가볍고 콤팩트 하기 때문에 스페이스(공간) 을 차지하지 않아, 시공 비용은 물론, 더더욱 유지 비용도 줄일 수 있습니다. 고장 날 부분이 없어서, 제품의 수명은 반영구적으로 사용 가능합니다.
⊙저압 소용량 및 중용량 (No.0 ~ 18 까지 19 종, 접속부: 15A)
접속부(Connection) 15A : 응축수 배출 능력별로 No.0 ~ 18 까지 19 종 있습니다.
최고사용압력: 1.6MPa·G (16㎏/㎠·G), 최고사용온도: 220 ℃
기본 결합해 제공하는 Y-Strainer & Ball Valve의 최고허용압력이 1.6MPa·G (16㎏/㎠·G)이기 때문에 최고사용압력이 1.0MPaG (10㎏/㎠·G)~1.6MPa·G (16㎏/㎠·G) 까지 입니다.
⊙저압 중용량 및 대용량 (No.19 ~ 26 까지 8 종, 접속부: 20A)
접속부(Connection) 20A : 응축수 배출 능력별로 No.19 ~ 26 까지 8 종 있습니다.
최고사용압력: 2.0MPa·G (20㎏/㎠·G), 최고사용온도: 260 ℃
중압 소용량 형 (MS 타입)
중압용 MS 타입 : 트랩 1차측은 용접플랜지 형이며, 2차측은 Flange 혹은 Screw 모두 가능합니다. 최고사용압력: 10MPa·G (100㎏/㎠·G), 최고사용온도: 400 ℃
고압 소용량 형 (HS 타입)
고압용 HS 타입 : SUS BLOCK으로부터 절삭 가공하므로, 용접부 나 나사부(Screw)가 없어서, 실용상 요구되는 어떤 고압에도 대응 가능합니다. 최고사용압력: 20MPa·G (200㎏/㎠·G), 최고사용온도: 550 ℃
• 고장없고 부서지지않는 경량 컴팩트! 고압 · 초고압 유형의 응축수 배출 장치!!
기존의 스팀 트랩을 대체할 수 있으며, 끊임없이 지속적으로 응축수를 배출시키는 장치입니다. 증기 배관에서의 응축수를 외부로 배출하는 오리피스 식 스팀 트랩. 상시 개방 된 원형 구멍 (고정 오리피스 식)에서 응축수를 연속 배출시키는 간단한 구조인 데다, 가볍고 컴팩트하기 때문에 공간과 시공 비용, 또한 유지 비용도 줄일 수 있습니다. "고압 대용량 형 시리즈"는 고압 대용량 용 EL 타입(Extra Large Type)과 초고압 · 소용량 용 HS 타입을 라인업하고 있습니다.
【특징】
■ 밸브 본체가 없고, 고장 나기(파손되기) 어렵습니다.
■ 유지 보수 비용(메인테난스 비용)을 크게 억제하며, 내구성이 높습니다.
■ 연속 배출을 실행하기 때문에, 워터해머 현상이 일어나지 않습니다.
■ 드레인 배출량에 맞춘 Engineering(설계)로 드레인 배출 100 % 보장.
■ 단순 구조이기 때문에, 베출 구경이 소구경으로・공간 절약이 큽니다.
“O-TRAP”에서 증기가 새지 않는 이유
• 소용돌이 치면서 배출되는 응축수는 구멍을 막습니다.
고정오리피스식 스팀트랩인 “O-TRAP”의 응축수 배수구(排水口)는, 구경이 Φ10.0mm 이하의 구멍이 뚫려 있습니다. 작은 몇 mm 구멍 크기로 증기가 새지 않도록 설계되어, 응축수 자신이 씰링제 역할을 하므로 증기가 새지 않습니다. 증기가 공급되는 한 방열은 계속 일어나기에 씰링 역할 또한 지속됩니다.
이번 내용과 더불어서, 고정오리피스식 스팀트랩인 O-TRAP 에 관심·질문 등이 있으시면, 당사로 부담없이 문의해 주십시오.
(Tel: 070-7747-8290, E-mail: tjchung@naver.com )
O-TRAP 상담 문의 ;
O-TRAP 관련 홈페이지 : http://k.o-trap.cn
O-TRAP 관련 E-mail 문의처 : tjchung@naver.com
O-TRAP 관련 Tel 문의처 : 070-7747-8290
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