게시판 > 질답게시판 > 질소 유량 환산표 관련 질문

스테파노 Stefano

22-02-04 02:05

(0) 질문 제목에는 인사말, 존대말 등을 사용하지 마세요. 질문주제의 키워드만 사용하기 바랍니다.

(1) 질문 내용은 질소공급업체에서 설명해야 할 사항입니다.
따라서 질소 공급업체의 용량환산표 자료에 자세히 설명되어 있어야 할 내용이기 때문에 공급자(을)의 입장에서 상세히 기술된 내용을 제출하도록 요청하세요. 당연히 사용자(갑)의 입장에서 요청할 권리가 있는 것입니다. 당연히 공급업체의 선정 권리도 갑에 있을 터이고요.

(2) 필자가 판단하는 질소공급량 산정 방법은
a) 질소 액면계를 기준으로 투입전 액면 (L1, mmH2O)과 투입후 액면 (L2,mmH2O)를 100 mmH2O 간격으로 측정,
b) 투입된 액상 부피(V, liter)를 Table에서 찾은 다음,
b) 질소 압력조건에 따른 밀도(ρ, kg/L)를 적용하여
c) 이로부터 투입된 양을 질량 (W, kg)과 부피 (Q, Nm3) 단위로 계산하는 방법입니다.

(3) 첨부된 용량한산표는 액체질소 탱크의 100mm 간격의 액면 높이에 따라 채워지는 액의 부피 (V, L)와 충전비율(%), 8 kgf/cm2 질소온도에서의 밀도를 적용한 질량 (W kg), 이 질량에 해당하는 표준상태 질소 부피 (Q Nm3)을 나타내고 있으나

액면 높이는 실제 측정되는 mm단위 액면 높이가 아니고 수주로 환산되어 나타내는 mmH2O 단위 액면높이로 보입니다.
(계산상으로는 100mm H2O의 액면차는 실제액면 높이 147.2 mm로 계산됩니다.)

**만일, 액면 높이가 실제 높이라면 필자계산으로는 100 mm마다 액상 부피 282 L가 되는 탱크이기 때문에 실제 Inside Diameter 1.8949 mm의 크기가 되어야 할 것입니다. (Table에는 내경 1,562 mm라면 100 mm 액면마다 191.6 L 밖에 되지 않습니다. 여지껏 용량이 다른 탱크로 공급하고 있었다고 한다면, 매 100 mm마다 90.4 L (탱크 전체로는 약 2400 L 4428 Nm3)씩 적게 공급되는 셈이됩니다. 설령 그럴 가능성은 없겠지요?)

(4) 질소 탱크는 Head 단면이 타원인 수직원통형 이중탱크로 보입니다. (100% 충전시 6799 L)

적용한 질소의 밀도는 8 kgf/cm2에서의 밀도 0.678 kg/L를 적용하고 표준상태 질소가스 밀도는 1.251 kg/Nm3 (=28.031 kg/22.414 Nm3)을 적용한 것인데

Tank Bottom 부분은 Ellipsoidal Head라서 100 mm H2O 액면에 비례하는 액의 부피가 아닙니다. 그러나 수주단위 액면높이 300 mmH2O이상의 액면에서는 매 100mm H2O액면 증가 (실제로 약 147.2 mm)시마다 282 L로 일정합니다.

액면 0~300 mmH2O 부근의 비 직선성 부피로 인하여 질문에서 "비율"이라고 나타낸 수치가 제각각인 값으로 나타나는데
Table의 100 mmH2O 증가시 마다 늘어나는 부피를 나타내 보면 원통형 탱크벽 부분에서는 282 L /100 mmH2O액면차로 일정하게 나타납니다.

<부피 점검 예>:
액면 1000 mmH2O에서의 충전부피 = 2571 L (질량 1743.1 kg, 가스부피환산 1393.7 Nm3)
액면 1100 mmH2O에서의 충전부피 = 2853 L (질량 1934.3 kg, 가스부피환산 1546.2 Nm3)
--------------------------------------------------------
두액면간 부피차이 = 282 L
8 kgf/cm2에서의 액체질소 밀도 =0.678 L/kg
액체 질량 = 282 * 0.678 L = 191.196 kg
질소가스 표준상태 부피환산 => 152.83 Nm3

(기상부피/액상부피) "비율" = 152.83/282 = 0.5419 Nm3_Gas/L_Liquid (상수) <-----이 값은 그래도 의미가 있으나

질문에 올라와 있는 두번째 Table에서의 "비율"이라는 용어도 탱크액면(mmH2O단위)과 액의 부피가 선형(Linear 관계)이 아니기 때문에 무의미한 지표입니다.

(0) 질문 제목에는 인사말, 존대말 등을 사용하지 마세요.  질문주제의 키워드만 사용하기 바랍니다.

(1) 질문 내용은 질소공급업체에서 설명해야 할 사항입니다.  
따라서 질소 공급업체의 용량환산표 자료에 자세히 설명되어 있어야 할 내용이기 때문에  공급자(을)의 입장에서 상세히 기술된 내용을 제출하도록 요청하세요.  당연히 사용자(갑)의 입장에서 요청할 권리가 있는 것입니다.   당연히 공급업체의 선정 권리도 갑에 있을 터이고요.

(2) 필자가 판단하는 질소공급량 산정 방법은
  a) 질소 액면계를 기준으로 투입전 액면 (L1, mmH2O)과 투입후 액면 (L2,mmH2O)를 100 mmH2O 간격으로 측정,
  b) 투입된 액상 부피(V, liter)를 Table에서 찾은 다음,     
  b) 질소 압력조건에 따른 밀도(ρ, kg/L)를 적용하여
  c) 이로부터 투입된 양을  질량 (W, kg)과  부피 (Q, Nm3) 단위로 계산하는 방법입니다.

(3) 첨부된 용량한산표는 액체질소 탱크의 100mm 간격의 액면 높이에 따라 채워지는 액의 부피 (V,  L)와  충전비율(%), 8 kgf/cm2 질소온도에서의 밀도를 적용한 질량 (W kg),  이 질량에 해당하는 표준상태 질소 부피 (Q Nm3)을 나타내고 있으나

액면 높이는 실제 측정되는 mm단위 액면 높이가 아니고 수주로 환산되어 나타내는 mmH2O 단위 액면높이로 보입니다.  
(계산상으로는  100mm H2O의 액면차는 실제액면 높이 147.2 mm로 계산됩니다.)

**만일, 액면 높이가 실제 높이라면   필자계산으로는  100 mm마다 액상 부피 282 L가 되는 탱크이기 때문에  실제 Inside Diameter 1.8949 mm의 크기가 되어야 할 것입니다.   (Table에는 내경 1,562 mm라면  100 mm 액면마다 191.6 L 밖에 되지 않습니다.   여지껏  용량이 다른 탱크로 공급하고 있었다고 한다면,   매 100 mm마다 90.4 L (탱크 전체로는 약 2400 L 4428 Nm3)씩 적게 공급되는 셈이됩니다.   설령 그럴 가능성은 없겠지요?)

(4)  질소 탱크는  Head 단면이 타원인 수직원통형 이중탱크로 보입니다.    (100% 충전시 6799 L)

적용한 질소의 밀도는  8 kgf/cm2에서의 밀도 0.678 kg/L를 적용하고  표준상태 질소가스 밀도는 1.251 kg/Nm3 (=28.031 kg/22.414 Nm3)을 적용한 것인데

Tank Bottom 부분은 Ellipsoidal Head라서 100 mm H2O 액면에 비례하는 액의 부피가 아닙니다.    그러나 수주단위 액면높이 300 mmH2O이상의 액면에서는 매 100mm H2O액면 증가 (실제로 약 147.2 mm)시마다 282 L로 일정합니다.

액면 0~300 mmH2O 부근의 비 직선성 부피로 인하여 질문에서 "비율"이라고 나타낸 수치가 제각각인 값으로 나타나는데 
Table의 100 mmH2O 증가시 마다 늘어나는 부피를 나타내 보면 원통형 탱크벽 부분에서는  282 L /100 mmH2O액면차로 일정하게 나타납니다.

<부피 점검 예>: 
액면 1000 mmH2O에서의 충전부피 = 2571 L    (질량 1743.1 kg, 가스부피환산 1393.7 Nm3)
액면 1100 mmH2O에서의 충전부피 = 2853 L    (질량 1934.3 kg, 가스부피환산 1546.2 Nm3)   
--------------------------------------------------------
                  두액면간 부피차이 = 282 L      
  8 kgf/cm2에서의 액체질소 밀도 =0.678 L/kg
  액체 질량 = 282 * 0.678 L = 191.196 kg    
  질소가스 표준상태 부피환산 => 152.83 Nm3

(기상부피/액상부피) "비율" = 152.83/282   = 0.5419  Nm3_Gas/L_Liquid (상수)  <-----이 값은 그래도 의미가 있으나

질문에 올라와 있는 두번째 Table에서의  "비율"이라는 용어도 탱크액면(mmH2O단위)과 액의 부피가 선형(Linear 관계)이 아니기 때문에 무의미한 지표입니다.

탱춘이 thunder08

22-02-04 12:06

안녕하세요
게시글 제목은 수정하였습니다 알려주셔서 감사합니다
또한 답변글도 감사합니다

많은 도움이 되었으며 정진하겠습니다
좋은하루 되세요

스테파노 Stefano

22-02-04 17:38

(추가답변) 액면 높이 환산계수:
8 kgf/cm2 에서의 Liquid N2의 밀도 0.678을 적용하면 1 mm_H2O의 액면은 1/0.678 =1.47493 mm_Liquid 액면높이가 됩니다.

유효숫자가 적어 계량 차이가 많이 나타날 터인데... 우선 정확한(유효숫자가 많은) 탱크의 압력이 중요하고 그에 따른 정밀한 밀도계산에 의한 충전량을 계량하는 것이 필요할 것으로 보입니다.

탱춘이 thunder08

22-02-07 09:25

추가답변 감사합니다
조언에 따라 검토하고 실행하겠습니다
좋은하루 되세요.