고정오리피스식 스팀트랩 대용량형 O-TRAP EL TYPE 소개

고정오리피스식 스팀트랩 대용량형 O-TRAP EL TYPE 소개

 

 
 
 

기존의 Steam Trap을 뛰어 넘어선 응축수 제거장치의 결정판

O-TRAP EL Type (고정오리피스식 다량 응축수 제거장치)

 
 
 

 
 

외관 과 구조

아래의 그림 처럼 지정 드레인 배관경과 같은 사이즈의 플랜지 부착 단관에, 100A x 300LB 까지는 플랜지 면간 150mm입니다.
내부에는 동일 평판상에 여러개의 오리피스 구멍이 사용조건에 의해 배치된 오리피스 플레이트(연근의 동그란 절단면과 닮아서 Orifice Plate라 명명)로, 이 플레이트 상류측에 위치해, 하부가 활(弓)모양으로 절단 개통한 간막이 판이 주요부를 형성합니다.
구멍 수와 지름, 간막이 판 활(弓)모양 부분의 면적, O-TRAP EL·Plate의 간막이 판과의 간격등은, 배출 드레인 량, 입구 출구 측의 압력 등등에 의해 다르며, 각각 사용에 맞춰서 특별히 설계합니다.

 

사양

규       격	JIS,  JPI,  ANSI,   다른 어떤 사양에도 대응할수 있습니다.
Flange 면간	Φ100A(4B) x 300LB 또는 150mm가 표준치수  Φ100A 압력600Lb 이상 특별 주문사양이 되면 150mm이상이 됩니다.
Gasket	지정이 없는 경우는, 평판 RF 또는 FF (규격대로)
재       질	본체(Flange 및 몸통):   S25C (접액부 SUS304) Orifice Plate            :    SUS304 간막이 판                   :    SUS304
가       공	Flange 및 몸통은, 환봉 또는 단조재로부터 가공하거나 또는 용접 가공
능       력	드레인 배출량 무제한 (아래의 성능 란 그림 참조)
압       력	무제한

 

성능

O-TRAP은 기존의 어떤 Type의 트랩보다 낮은 차압 (△ P)에 유효하게 작동, 응축수를 연속적으로 배출합니다.

 

O-TRAP의 사용이 적당하다고 생각되는 △ P와 드레인 배출량의 관계범위는 그림과 같음.
O-TRAP EL Type는 증기를 열원으로서, 다량으로 응축수를 발생하는 장치(예, 석유화학공장의 증류탑 열교환기, 제당공장의 다중 효용관)에서, 응축수를 효과적으로 연속 배출시키는, 움직이는 부분이 없고, 고장 나기 어려운 소형, 경량이며 간단한 구조체로서 에너지 절약이 뛰어나며, 발군의 내구성과 메인테난스 프리를 자랑하는 획기적인 응축수 제거장치로, 낮은 곳에서 높은 곳 까지 광범위하게 사용이 가능합니다.

 
 

작동원리

"O-TRAP”의 작동 원리를 증류탑의 Reboiler에 설치된 경우를 예로 들어 설명합니다.
통상운전에서는 그림 A와 같은 모양으로 Reboiler 몸통압력(P)과 액체헤드(H)가"O-TRAP”의
입구압력(P1)로 걸려, 출구압력(P2)과 차압(△ P)에 비례한 유량을 연속 배출합니다.
증류탑의 열 부하를 상승시킬 경우, 증기 조절밸브가 열려, 응축수 량이 증가합니다.
이 경우, "O-TRAP“의 입구압력은 Reboiler 몸통압력(P)의 상승과 액체헤드(H)의 증가에 의해 높아지게 됩니다.

 

 

출구압력이 일정한 경우, 차압이 커지면서 배출유량은 차압(△ P)의 증가에 맞춰 증가합니다.
또, 조절밸브가 닫힐 때에는 이와는 반대로 "O-TRAP” 전후차압(△ P)이 작아짐으로써 배출유량은 차압 감소에 대비하여 감소합니다.
“O-TRAP” 입구 쪽의 액체 헤드의 존재에 따라, 입구는 응축수(액)으로 밀봉(씰링)되어 증기로 인해 밀려 새어 나가는 것은 일어나지 않습니다.
또 압력변동이 크고 액주(液柱) 부분이 증기로 바뀌는 듯한 상태가 되었다고 해도, 새는 증기의 양은 극히 미량입니다. 아래에서 그 이유를 설명합니다.

 

"O-TRAP”의 전후 차압(△ P). P1–P2= 1 kg/㎥로, 응축액 100 kg/h를 최대 배출능력으로 하는 오리피스를 예로 듭니다.
응축수 만의 경우는, 물론 100 ㎏/h밖에 흐르지 않지만, 이 오리피스에 같은 차압(△ P)에서 증기만을 흘리면, 최대 3.7 kg/h 밖에 흐르지 않습니다.
(물이 수증기가 되면 약 1,000배로 팽창하여, 동일 체적에서의 중량은, 물 1 kg에 대하여, 증기는 0.001 kg 이 됩니다.)
그림 B는, 부하 변동한 경우의 증기 누출의 비율을 나타내는 실험 값입니다.

 

응축수 배출능력 100 kg/h인 오리피스에 대해, 응축수(액)량이 50 kg/h 이하로 감소한 경우, 증기가 새기 시작합니다.
25 kg/h에서는, 약10 % 새지만, 이것은 증기만이 흐르는 경우의 유량3.7 kg/h의 10 % 이고,”O-TRAP”의 응축액 배출능력의 0.37 %에 지나지 않습니다.
또, 적은유량의 배출에 대해서도 증기누출이 작은 이유는, 그 구조적 특색이라고 여겨집니다.
즉, “O-TRAP”의 경우, 고정오리피스 라 칭하고 있지만, 엄밀하게는 오리피스가(학문상 개념으로는, 두께가 없는 구멍) 아니라, 두께가 있는 터널상의 단관 노즐입니다.
그 결과, 증기와 응축액은  액체상, 기체상 두 유체가 혼합류가 되어, 오리피스 단면에 있어서, 아래쪽 그림과 같이 두 유체가 정렬·구별되어 흐르는게 아니라, 난류상태로 되어 두 유체가 혼연(混然）되어 있읍니다.
이 때문에 오리피스 단면 가득하게 응축액이 막히는(閉塞)현상이 일어나, 증기는 차압(△ P)에 걸맞는 증기 본래의 빠른 속도로 흐르는 것이 불가능하게 됩니다.

 

 

 
또한, 터널상이기 때문에, 오리피스 입구와 출구의 차(差)도 그림C 처럼, 출구면에 단층적으로 한번에 저하하는게 아니라, 그림D 처럼 오리피스 내에서 점차 감소(漸減)하기때문에, 미시적으로는 오리피스 구멍을 응축수(액)이 통과하는 도중에, 끊임없는 압력 강하로 인해 Flash 증기가 발생하여, 점점 더 본래의 생증기 그 자체는 새기 어려운 상황이 됩니다. 
실제로 응축액 부하가 100~50%에서는, 응축수(액)의 밀봉효과가 완벽하여, 생증기 누출은 일어나지 않는 결과가 됩니다.

 

차압변화에 의한 배출량 변화

 

동반증기 누설량 그래프

동반증기 누설량 그래프 (기존의 일반 스팀트랩)	동반증기 누설량 그래프 (O-TRAP)

 

 

 

 

 

 

세로방향으로 설치가능

 
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