게시판 > 질답게시판 > 재증발증기에 관한 다시 질문 입니다.

Stefano

10-07-05 10:42

(Q1)답변 내용중 (Steam 1kg 당 응축을 위해 필요한 냉각수(Δt=8℃)는 539/8 = 67.4 kg) 이해가 안되네요 구체적인 설명좀 부탇드립니다.

==>(A1) 대기압 상태에서 물의 증발잠열 (539 kcal/kg)을 냉각하여 응축시키려면 온도차 8℃의 냉각수 67.4kg이 소요된다는 뜻입니다. q = m Cp (Δt) 에서 m = q/{Cp (Δt)}의 수식을 의미합니다.

(Q2)제가 궁금해 하는것은 재증발 증기량의 열량입니다.(말씀하신대로 639Kcal 으로 보지만 확신(설명좀)이 안서서 죄송합니다.)
==>(A2) 대기압에서의 수증기의 엔탈피는 100도까지 가열하기 위한 현열 약 100 kcal/kg과 증발잠열 539 kcal/kg을 합한 639입니다. 이 엔탈피를 모두 이용하려면 우선 100도에서 응축시켜 응축열을 이용하고 다시 100도에서 0도 될 때까지 냉각될 때 까지 내놓을 수 있는 열량을 이용합니다. (가능한 열량 Δh) = (고온수증기 H1-응축수의 엔탈피h2)

(Q3)Stefano님께서 말씀하신대로 대기압하 재증발증기량(0Kgf, 639Kcal)을 재응축하고자 한다면 어떤방법이 가장 좋을까요 ?(외부로 열량을 소모하는 방법이 가장 좋겟지만 장치비용이 많이 들거 같아서 망설여 집니다, 혹여 다른 방법은 없을까요 ?
==>(A3) 이미 소개한 방법중 에 답이 있습니다.

(Q4)Flash Vessle 설치시(0Kgf, 639Kcal → 1Kgf, 646Kcal)이라면 외부 열원이 필요한가요 ? 아니면 고온응축수의 자체 재증발량에 의해 자가압축이 되나요?
==>(A4) 엔탈피가 같은 상태에서 압력이 달라진다면 가압후 냉각해야 합니다. 수증기 표에서 1kgf/cm2 g에서의 엔탈피 646 kcal/kg이 되는 물의 온도를 찾아 보세요. 엔탈피의 절대값은 알 수 없지만 열역학에서는 기준되는 온도, 압력에서의 엔탈피를 정의해 두고 이에 대한 상대적인 엔탈피 값으로 나타냅니다. 스팀의 경우 0도 대기압의 물의 엔탈피는 0 kcal/kg으로 놔두자고 약속해 놓고 상대치를 엔탈피로 나타냅니다. 대체로 열역학에서는 25도 1기압 상태에서의 엔탈피를 0으로 둔 경우가 많습니다.

Enthalpy는 온도만의 함수인 내부에너지와 압력*부피로 표시되는 외부에너지의 합으로 정의 되어 있습니다. H ≡ E + P*V

압력의 단위는 kgf/cm2 g 등으로 나타내야 명확합니다. "Kgf"는 단위가 통일되기전 "kg중"이라는 힘의 단위이지 압력단위는 아닙니다. "1kg중"의 의미는 질량 1kg의 물체가 중력가속도 g(=9.8 m/s^2)가 작용될 때 나타내는 무게와 같은 힘을 의미합니다.

따라서 646 Kcal라은 단위도 사용되지 않는 단위입니다. kilo를 의미하는 k는 반드시 소문자를 사용합니다. 또 물질의 엔탈피의 단위도 단위중량당으로 즉 kcal/kg으로 나타냅니다.

(Q5) Flash Vessle 내부에서 외부힘(Steam)또는 열원에 의해 압축이 이루어진다면 재증발증기를 재압축하여 고온수로 되돌릴 수 있나요 ?
==>(A5) Flash Vessel은 고온 고압의 응축액이 유입되고 압력이 떨어지면서 Flash Vessel압력에서의 증기가 발생되는 장치입니다.

Flash Vessel에서 증발된 증기를 압축하면 다시 고온의 증기가 되는데 열을 방출시키지 않고 고온의 증기로 응축하면 (고온 고압의 수증기와 같이)고온의 가열원으로 사용할 수가 있습니다. 그러나 압축기에서 응축되면서 열을 방출한다거나 응축된 고온의 응축액이 압축기의 실린더를 망가뜨릴 우려가 있기 때문에 압축비에 한계가 있고 이로 인해 적당한 압축기를 찾기가 곤란합니다. 대신 Steam Ejector 같은 장치를 사용하면 Flash Drum의 증기가 가진 잠열을 보다 높은 온도로 압축하여 이를 이용할 수가 있습니다.

(Q6)<- Flashe Vessle 은 재증발 증기를 재사용 하기 위한 목적인데 저는 Flash Vessle에 외부 열원 또는 힘에의해 재증발되는 증기를 고온수로 되돌리려는 목적이라서 Flash Vessle 이라는 표현이 맞지는 않네요>
==>(A6) "Flash Vessle 이라는 표현이 맞지는 않네요"라는 표현의 뜻을 정확히 이해하기 어렵습니다.

Flash Vessel이 유입되는 유체는 증기가 아니고 "포화액체(Saturated Liquid)"입니다. 실제로는 Flash Vessel 유입관 앞에 있는 밸브, Orifice, Control Valve, Trap 등을 지나면서 Flashing 되고 기-액의 증기가되어 Flash Drum으로 유입될 것입니다.

만일, Flash Drum에서 발생한 증기를 열 혹은 일을 가하여 고온의 액체로 만들고자 한다면 굳이 그럴필요없습니다. Flash Drum의 압력을 그 온도에서의 증기압에 해당하는 압력으로 유지하면 됩니다. 그리하면 Flash Vessel에서 증발되는 증기는 없습니다.

(Q1)답변 내용중 (Steam 1kg 당 응축을 위해  필요한 냉각수(Δt=8℃)는  539/8 = 67.4 kg) 이해가 안되네요 구체적인 설명좀 부탇드립니다.

==>(A1) 대기압 상태에서 물의 증발잠열 (539 kcal/kg)을 냉각하여 응축시키려면 온도차 8℃의 냉각수 67.4kg이 소요된다는 뜻입니다.     q = m Cp (Δt) 에서  m = q/{Cp (Δt)}의 수식을 의미합니다.
 
(Q2)제가 궁금해 하는것은 재증발 증기량의 열량입니다.(말씀하신대로 639Kcal 으로 보지만 확신(설명좀)이 안서서 죄송합니다.)
==>(A2) 대기압에서의 수증기의 엔탈피는 100도까지 가열하기 위한 현열 약 100 kcal/kg과  증발잠열 539 kcal/kg을 합한 639입니다.  이 엔탈피를 모두 이용하려면 우선 100도에서 응축시켜 응축열을 이용하고 다시 100도에서 0도 될 때까지 냉각될 때 까지 내놓을 수 있는 열량을 이용합니다.     (가능한 열량 Δh) = (고온수증기 H1-응축수의 엔탈피h2) 
 
(Q3)Stefano님께서 말씀하신대로 대기압하 재증발증기량(0Kgf, 639Kcal)을 재응축하고자 한다면 어떤방법이 가장 좋을까요 ?(외부로 열량을 소모하는 방법이 가장 좋겟지만 장치비용이 많이 들거 같아서 망설여 집니다, 혹여 다른 방법은 없을까요 ? 
==>(A3) 이미 소개한 방법중 에 답이 있습니다.  
 
(Q4)Flash Vessle 설치시(0Kgf, 639Kcal → 1Kgf, 646Kcal)이라면 외부 열원이 필요한가요 ? 아니면 고온응축수의 자체 재증발량에 의해 자가압축이 되나요? 
==>(A4) 엔탈피가 같은 상태에서 압력이 달라진다면 가압후 냉각해야 합니다.  수증기 표에서 1kgf/cm2 g에서의 엔탈피 646 kcal/kg이 되는 물의 온도를 찾아 보세요.   엔탈피의 절대값은 알 수 없지만 열역학에서는 기준되는 온도, 압력에서의 엔탈피를 정의해 두고 이에 대한 상대적인 엔탈피 값으로 나타냅니다.   스팀의 경우 0도 대기압의 물의 엔탈피는 0 kcal/kg으로 놔두자고 약속해 놓고 상대치를 엔탈피로 나타냅니다.  대체로 열역학에서는 25도 1기압 상태에서의 엔탈피를 0으로 둔 경우가 많습니다.

Enthalpy는 온도만의 함수인 내부에너지와 압력*부피로 표시되는 외부에너지의 합으로 정의 되어 있습니다.  H ≡ E + P*V
 
압력의 단위는 kgf/cm2 g 등으로 나타내야 명확합니다.   "Kgf"는 단위가 통일되기전 "kg중"이라는 힘의 단위이지 압력단위는 아닙니다.   "1kg중"의 의미는 질량 1kg의 물체가 중력가속도 g(=9.8 m/s^2)가 작용될 때 나타내는 무게와 같은 힘을 의미합니다.

따라서 646 Kcal라은 단위도 사용되지 않는 단위입니다.   kilo를 의미하는 k는 반드시 소문자를 사용합니다.  또 물질의 엔탈피의 단위도 단위중량당으로 즉 kcal/kg으로 나타냅니다.

(Q5) Flash Vessle 내부에서 외부힘(Steam)또는 열원에 의해 압축이 이루어진다면 재증발증기를 재압축하여 고온수로 되돌릴 수 있나요 ? 
==>(A5) Flash Vessel은 고온 고압의 응축액이 유입되고 압력이 떨어지면서 Flash Vessel압력에서의 증기가 발생되는 장치입니다.

Flash Vessel에서 증발된 증기를 압축하면 다시 고온의 증기가 되는데 열을 방출시키지 않고 고온의 증기로 응축하면 (고온 고압의 수증기와 같이)고온의 가열원으로 사용할 수가 있습니다.   그러나 압축기에서 응축되면서 열을 방출한다거나 응축된 고온의 응축액이 압축기의 실린더를 망가뜨릴 우려가 있기 때문에 압축비에 한계가 있고 이로 인해 적당한 압축기를 찾기가 곤란합니다.  대신 Steam Ejector 같은 장치를 사용하면 Flash Drum의 증기가 가진 잠열을 보다 높은 온도로 압축하여 이를 이용할 수가 있습니다.

(Q6)<- Flashe Vessle 은 재증발 증기를 재사용 하기 위한 목적인데 저는 Flash Vessle에 외부 열원 또는 힘에의해 재증발되는 증기를 고온수로 되돌리려는 목적이라서 Flash Vessle 이라는 표현이 맞지는 않네요>
==>(A6) "Flash Vessle 이라는 표현이 맞지는 않네요"라는 표현의 뜻을 정확히 이해하기 어렵습니다.

Flash Vessel이 유입되는 유체는 증기가 아니고 "포화액체(Saturated Liquid)"입니다.  실제로는 Flash Vessel 유입관 앞에 있는 밸브, Orifice, Control Valve, Trap 등을 지나면서 Flashing 되고 기-액의 증기가되어 Flash Drum으로 유입될 것입니다.

만일, Flash Drum에서 발생한 증기를 열 혹은 일을 가하여 고온의 액체로 만들고자 한다면 굳이 그럴필요없습니다.  Flash Drum의 압력을 그 온도에서의 증기압에 해당하는 압력으로 유지하면 됩니다.    그리하면 Flash Vessel에서 증발되는 증기는 없습니다.