2024/02 8

증기 수송에 관하여 (증기수송에서의 포인트)

증기 수송에 관하여 1. 증기수송에서의 포인트 보일러에서 발생한 증기는, 운송배관에 의해 공장 내의 필요한 장소부분에 분배됩니다. 이 증기 배관 시스템에서 중요한 것은, 우선 첫 번째로 운반해야 할 증기량에 따라, 적절한 구경(사이즈)을 선택하는 것입니다. 증기 배관 구경의 대략치는 증기의 평균 유속이 30m/s가 되는 구경으로 구해집니다. 구경이 너무 작을 때는, 유속 과대가 되므로, 증기 사용 장치에 도달할 때까지의 사이에 압력 강하가 커집니다. 반대로 구경이 너무 클 때는 압력 손실은 작아지지만, 배관 공사비가 높아집니다. 둘째로, 수송관의 운전상 중요한 것은, 배관내에서의 드레인(응축수) 제거입니다. 수송관 내에서 발생하는 드레인(응축수)량은 적지만, 시간이 지남에 따라 축적되어, 그 위에 있는 ..

압력 손실의 원인과 대책

압력 손실은 유체가 기계장치 등을 통과 할 때, 단위 시간 단위 유량 당 에너지 손실입니다. 마찰손실이라고도합니다. 압력과 같은 차원을 가집니다. 손실은 장치 내의 저항을 이기기 위하여 그만큼 에너지를 소모하기 때문입니다. 점성 흐름의 경우 열력학 제2법칙 보다 압력 손실이없는 흐름이있을 수 없습니다. 그러나 압력 손실이 큰 것은 에너지 이용 효율이 낮기 때문에 가능한 한 손실을 작게하는 궁리가 필요합니다. 배관과 같은 내부 흐름에 대해서는 출입구의 총 압력의 차이로 정의됩니다. ​ 압력 손실 = 입구 총 압력 - 출구 총 압력 = (입구 정압 - 출구 정압) + (입구 동압 - 출구 동압) ​ 가장 간단한 내부 흐름으로서 원관을 통한 흐름의 압력 손실은 달시 와이스바흐의 식에 의해 마찰 손실 계수라고 ..

현장의 압력 손실을 억제 대책의 중요 포인트와 계산 방법

현장의 #압력손실을 #억제대책의 중요 포인트와 #계산방법 - 순서 목차 - 1. 배관 내의 유체에 압력 손실이 발생하는 이유와 원인은? 2. 흐름의 상태에 따라 달라집니다! 유체 마찰에서 압력 손실을 구하는 방법 3. 배관 계통의 다양한 도관 요소에서 발생하는 압력 손실 요약 4. 압력 손실을 줄이고 낭비되는 에너지 비용을 줄이는 방법? 1. 배관 내의 유체에 압력 손실이 발생하는 이유와 원인은? 보일러로 만든 증기는 배관을 통해 소정의 공장 설비에서 사용됩니다. 그 때, 긴 관로 내에 증기(유체)가 흐르면 상류측의 압력에 비해 하류측의 압력이 저하해 갑니다. 이것이 "압력 손실"이라고 불리는 현상입니다. 압력이 저하된다는 것은 그만큼의 일을 빼앗겨 에너지를 잃는 것과 같은 의미가 됩니다. 그렇다면 “압..

배관의 압력 손실은 어떻게 계산해야 하는가?

배관의 압력 손실은 어떻게 계산해야 하는가? 새롭게 펌프를 신설할 때나 배관을 개조할 때, “배관의 압력 손실을 고려하는 것을 잊지 말아 주십시오. 배관에 유체가 흐르면 압력 손실이 발생합니다. 그 압력 손실을 무시한 설계를 해 버리면, 흐르고 싶은 유량이 흐르지 않는다고 하는 사태뿐만이 아니라, 유체의 캐비테이션에 의한 진동이나 배관에 붙이고 있는 계기류의 이상으로 연결되는 일도 있으므로 주의가 필요합니다. 압력 손실은 이하의 식(다루시∙와이즈바흐의 식)으로 나타낼 수 있도록, 배관 내의 유체의 유속의 제곱에 비례하기 때문에, 배관의 사이즈를 크게 하고, 유속을 낮추는 것으로 압력 손실을 저감할 수 있습니다. h: 압력 손실(m), λ:관 마찰 계수, L:배관 길이(m), v:관 내 유속(m/s), D..

증기압 저감에 수반하는 증기 배관으로부터의 방열 효과에 대해서

「증기압력을 내렸을 때의 에너지 절약 효과를 구하는 방법은?」과 「증기 수송관으로부터의 방열에 대해」와 같이, 보일러에서의 제조 증기압을 낮추는 것과 증기 수송관을 보온하는 것은 에너지 절약에 직결 됩니다. 보일러에서의 제조 증기압을 낮추는 것으로 포화 증기 온도도 내려가기 때문에, 증기 수송관에서의 방열량은 저감합니다. 따라서 증기압 저감에 따른 에너지 절약 효과는 증기 수송관에서의 방열량도 가미할 필요가 있습니다. 그래서 양자의 에너지 절약 효과의 정도에 대해 아래의 검토 조건을 설정하여 평가를 실시합니다. 1. 설비 사양 ▶보일러 연료종류와 정격 열효율(저위 발열량 기준): 도시가스 13A×90% ▶보일러 공급수: 50℃로 공급 ▶보일러 배관: 100A×40mm 보온 두께×150m 상당 길이 2. ..

증기 수송관으로부터의 방열에 대해서

증기 수송관으로부터의 방열에 대해서 보일러에서 제조한 증기는 증기 수송관을 통과하여 증기 솥, 가열기 등의 수요처로 보내집니다. 증기 수송관으로부터의 방열량은, 증기 온도가 높을수록, 방산 면적(관 사이즈×수송 거리)이 클수록, 또, 같은 보온 사양이면 보온 두께가 얇을수록 커집니다. 아래 “그림 1” 은 증기 수송관이 보온되어 있지 않은 경우의 방열량을, 자연 대류 수평관에 대해 계산으로 구한 일례입니다(출처: 에너지 절약 센터). 예를 들면, 증기압력이 0.8MPa-A일 때의 포화증기온도는 170℃이며, 40A의 배관 사이즈에서의 단위 길이당 방열량은 440W/m로 구해집니다. 마찬가지로, 아래 “그림 2” 는 증기 수송관이 보온되어 있는 경우의 방열량을 구한 예입니다(출처: 에너지 절약 센터). 예..

증기압력을 내렸을 때의 에너지 절약 효과를 구하는 방법은?

「증기의 건조도를 구하는 방법」편에서 설명한 대로, 증기를 열교환기 등에 의해 간접적으로 이용하는 경우, 열적으로 이용되는 것은 증발 잠열입니다. 증발 잠열은 압력이 낮은 증기일수록 크고, 압력이 높아짐에 따라 작아지고, 마침내 임계압력(22.06MPa) 으로 증발 잠열은 0 이 됩니다. 일례로서, 절대압(주1)이 0.2, 0.4, 0.6 및 0.8MPa일 때의 포화온도, 포화수, 증발잠열과 포화증기의 비엔탈피를 아래 표에 나타냅니다(주2). 이제, 현재 보일러의 절대압을 P1, 증기량을 W1, 포화 증기의 비엔탈피를 H1, 증발 잠열을 L1, 보일러 급수의 비엔탈피를 H0로 했을 때의 필요 가열량 QD1은 QD1=W1×( H1-H0)로 표시됩니다. 또, 압력 재검토(저압화) 후의 보일러의 절대압을 P2..

스팀트랩에서 스팀이 많이 새는 것 같은데, O-TRAP으로 교체 시 투자비와 회수기간이 궁금합니다.

스팀트랩에서 스팀이 많이 새는 것 같은데, O-TRAP으로 교체 시 투자비와 절감량이 궁금합니다. ▷설비는 제지공장 초지기 드라이어 : 사용 증기압력: 0.6MPa·G, 소비 열량(열교환능력): 1,650,000 kcal/hr (증기소비량≒3,300kg/h) ▷초지기 드라이어용 스팀 트랩의 열화상 사진에서(아래), 1차측 온도 161.1℃, 스팀트랩 2차측 온도는 137.2℃ [증기누출(大)에 해당] 로 측정 되었기에, 생증기가 매우 심하게 누출되고 있는 것으로 보입니다. 제지공장 초지기 드라이어 스팀 트랩 사진 열화상 카메라로 촬영한 스팀트랩 온도분포 사진 ◆ 증기소비량이 많은 장치/설비 용 스팀트랩에서, 2차측 온도가 포화온도(100℃) 이상으로 측정될 경우에, 어느 정도의 생증기가 누출 되고 있을까..