안녕하십니까? 평소 스테파노님의 글을 보고 많은 도움을 받고 있는 학생입니다.
정말 깊이있고 정확한 지적에 많은 도움을 받고 있고 감사히 생각합니다.
저는, 탱크 용량 산정에 관해 문의를 드릴까 합니다.
Q&A 게시판에 지난번 아래와 같은 글들을 접했습니다.
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Q) 냉수나 hot water처럼 순환하는 탱크의 size 산정은 순환 배관의 몇배 라고 알고 있는데 혹시 아시는분 많은 도움 바랍니다.
A) Liquid Circulation System에서의 Buffer Tank Sizing Bases
==>A3. "순환배관의 몇배.."라는 기준이 아니라 순환유량의 Holding Time을 기준으로 산정합니다.
Tank 용량 = Circulation Rate * Minimum Holding Time
Hot Water, Chilled Water Holding Time은 보통 20~30분 정도가 보통이나 Load 변화가 심한경우 이보다 훨씬 큰 Tank를 두기도 합니다.
일반적인 Buffer Drum의 "Liquid의 Residence Time"에 관한 Guide는 Carl Branan가 이전의 문헌들을 요약해둔 단행본"Rule of Thumbs for Chemical Engineers, GPC, 1994"에서 찾아 볼 수 있습니다.
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Q) vessel(drum) design시 surge time(hold-up time,residence time)를 기준으로 sizing를 하는데 이유는 아마도 안정적으로 운전을 하기위함일것으로 판단되는데 적확한 이유를 알고 싶습니다
A) Storage Tank류는 저장시간을 기준으로 계산하고 "유입량(혹은 유출량)*저장시간 = 저장용량 "
Separator, KO드럼 류는 (고체 혹은 액체의)체류시간, Settling Velocity을 기준으로 직경과 길이를 결정하며 Surge Drum의 경우에도 압력 혹은 부피의 흔들림에 따른 완충용 부피를 기준으로 용량을 정합니다.
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제가 수행하고자 하는 과제의 시스템은,
- 순환유량(유출입유량) 746lpm water를 순환시키는 시스템으로, 탱크내 온도를 25℃로 유지시키기 위해 탱크내부에 히터를 두어야 하며, 순환후 water의 온도가 +-0.5℃ 범위를 벗어나지 않는 탱크 용량 산정.
입니다.
위에 Q&A 글을 기준으로 생각하면,
- 유입/출 유량(Recirculation rate)은 746lpm이 되며, x Holding time 으로 계산된 값이 탱크 용량이 됩니다.
1) 위에 답변하신 원서 서적의 Residence time을 봐도, 본 시스템과 유사한 residence time이 나오지 않는것 같은데.. 본 시스템에 경험적인 holding time은 얼마로 설정을 해야 할까요?
또 holding time의 명확한 의미를 알고 싶습니다.
2) 탱크 용량을 산정할때, 탱크와 연결된 배관안에 있는 water 량은 포함을 해야하는지? 빼야하는가요?
탱크와 연결되는 배관을 길게 설계하면, 배관에 머무르는 water의 양이 계산된 값의 tank 용량보다 커지가 됩니다.;;
3) 위에서 언급하신 외 탱크용량을 산정하는 방법이 있는지 문의드립니다. 인터넷에는 그러한 자료가 전무한것 같습니다...
두서없이 적은것 같아 죄송합니다. 부디 답변을 부탁드립니다.
