게시판 > 질답게시판 > [질문] Sizing for two phase flashing through PRV using Omega method

스테파노 Stefano

13-04-01 14:50

(1) Liquid의 압력이 설계압력을 초과하는 경우 PRV를 통하여 배출해야 하는데 이 때 방출해야할 부피유량을 정할 때 Set Pressure의 90%에서 Flashing 된다고 가정하고 푸는 방법을 설명한 것입니다.

실제로 PRV가 열리기 전에는 액상으로만 존재하지만 PRV가 열리게 되면 액상으로 존재하던 유체가 일부 PRV 입구에서 증발하여 Two-Phase상태로 되는데 여기서는 Inlet Pressure (Set Pressure로 간주)의 90%에서 증발되어 배출된다고 가정하고 계산하는 방법을 소개하고 있습니다.

(2) 질문에서 "Fluid Flash 여부를 검증하기 위해 Flash Calculation해야 한다는 문구"가 맞는지 여부를 묻고 있는데 Flash여부 검증목적이 아니고 배출부피를 구하기 위해 Two-Phase Flow의 기-액의 함량을 구하는 요령을 알려주고 있는 것입니다.

Flashing 될 경우 압력이 떨어지면서 온도도 떨어지게 되는데 Flash Calculation을 하되 엄밀하게는 마찰과 열손실 등이 없는 Isentropic 조건에서 계산해야 하겠지만 이는 복잡하고 정확성에도 문제가 있으므로 간단히 단열팽창만으로 액이 팽창한 후 90%의 압력이 될 때의 온도와 부피를 기준으로 하라는 것입니다.

(3) 왜 하필 90%인가? 라는 것이 두번째 질문의 핵심인데.. 이 수치는 이미 API에서 연구기관이나 대학에 연구해서 얻어진 실험을 바탕으로 했을 것입니다.

실제로 PRV가 열리고 나면 압력이 떨어지고 압력이 떨어지면 증발이 일어나면서 온도가 함께 떨어져 더이상 증발이 일어나지 않는 조건이 될 수도 있지만 90%압력이 될 때까지 증발이 일어날 때의 온도와 증발된 증기의 양을 등엔탈피조건에서 Flashing 계산하라는 것입니다.