게시판 > 질답게시판 > PSV Sizing 관련 질문사항 입니다.

가자가자 seehim2000

12-06-05 09:37

제가 보기엔 Blocked outlets / Control valve maloperation open case 가 governing case 일 가능성이 더 커보이는데..

Total power filure 와 Cooler failure 만을 case 로 고려한 별다른 이유라도 있나요?

PSV sizing 은 여기 고수분들이 많으셔서 다들 아시겠지만,

1. overpressure scenario 설정 (double jeopardy 제외), 그러나 계산상의 편의를 위해 conservative 하게 적용하는

경우도 있습니다.

2. 각 case 에서의 relieving rate calculation - 이부분이 사실상 M/H 가 많이 필요합니다.

3. Governing case 선정, PSV orifice size calculation.

4. in/out pipe size design.

여기까지가 보통의 step 이라고 볼수 있습니다.

'조금' 이라도 도움이 되시길 바랍니다.

JadePark Jade_Park

12-06-05 09:58

좋은 답변 감사합니다.

말씀해주신 절차로 Sizing 해 보도록 하겠습니다. 또 궁금한 사항이 생기면 질문 남기겠습니다.

그럼 좋은하루 보내세요^^

스테파노 Stefano

12-06-05 14:56

정상상태에서 Vapor를 배출하고 있다가 배출밸브가 닫히는 경우가 있다고 하면 Blocked Outlet를 적용할 수가 있겠지만 질문의 경우 Amine Regenerator의 Regenerated Vapor가 Condenser에서 응축되어야 하는데 Condenser가 Fan-Cooled Condenser로 되어 있어서 Power Failure 혹은 Cooling Medium Failure는 동일한 Case가 되고 이 경우 응축되지 않은 증기는 PSV로 배출해야 할 것이므로 이 경우가 바로 Governing Case가 될 것입니다.

JadePark Jade_Park

12-06-05 15:03

stefano님 답변 감사합니다.

한가지 추가 질문을 드리자면,

Total Power failure의 경우 위 scheme에서 cooler와 reflux pump 모두 stop 되므로 이 경우에는 아래쪽 steam reboiler

에 의해 Liquid boiled 되어 vapor로 나가는 양 만큼 Overpressure가 되지 않나요? 그렇다면 이 때 잠열로 인해 얼마만큼

의 vapor가 나갈지는 pro.2 를 돌려보면 알수 있는 것인가요?

스테파노 Stefano

12-06-05 15:39

(1) 맞습니다.

Cooler (여기서는 Condenser라고 표현해야 적당합니다.)와 Reflux Pump가 모두 Stop되면 Reboiler에서 가열,재생,증발되어 배출되는 증기는 순간적으로 정지되지 않으므로 이 증기는 배출해야 한다는 뜻입니다.

배출되는 증기의 양은 Reboiler에서 가열하는 전열량을 Regeneration시 소요되는 흡열잠열(증발잠열)로 나눈 값이 되는데 Power Failure (혹은 Condenser Failure)시 이 증기량을 PSV를 통해 배출해야 하지요.

(2) Reflux Pump는 Subcooling 된 액을 Regenerator로 보내Column 내에서 일부의 Vapor를 응축시키는 효과 (이를 "Internal Reflux 효과"라고 합니다.)를 나타내지만 이 효과는 Reboiler에서 가열 증발되는 량에 비하면 무시할 만한 것이고 또 Reboiler에서 발생되는 증기의 양이 최대의 증기량이 될 것이므로 이를 배출하는 것으로 계산하면 됩니다.

(3) Regenerator에 Stripping Steam 등이 공급되는 경우라고 하여도 Poer Failure와 Control Valve Failure를 동시고려할 필요는 없기 때문에 Regenerated Vapor의 유량보다 크지 않다면 이를 포함시킬 필요는 없을 것입니다. (만일 Stripping Steam의 유량이 더 큰 경우라고 하면 Steam Control Valve Failure 의 경우가 Governing Case가 될 수도 있습니다.)

(4) 배출량의 결정 방법
마지막 질문 <아래쪽 steam reboiler 에 의해 Liquid boiled 되어 vapor로 나가는 양 만큼 Overpressure가 되지 않나요? 그렇다면 이 때 잠열로 인해 얼마만큼 의 vapor가 나갈지는 pro.2 를 돌려보면 알수 있는 것인가요? >
에 답변입니다.

Distillation Column인 경우라고 하면 Reboiler Duty를 액상의 (평균)잠열로 나눈 값이 증발되는 것으로 계산되지만 Amine Regenerator의 경우, 물도 증발하고 Amine에 흡수된 Acid Gas가 Desorption 되어 배출되는데 액(물-아민용액)의 잠열에 비하여 Heat of Desorption이 훨씬 작기 때문에 Reboiler Duty를 Heat of Regeneration 값으로 나눈 값에 해당하는 Regenerated Gas를 배출하는 양을 구해야 할 것입니다. Simulator에 Amine 재생시 필요한 이들 Data가 포함되어 있다면 이를 이용하면 됩니다.

(1) 맞습니다.

Cooler (여기서는 Condenser라고 표현해야 적당합니다.)와 Reflux Pump가 모두 Stop되면  Reboiler에서 가열,재생,증발되어 배출되는 증기는 순간적으로 정지되지 않으므로 이 증기는 배출해야 한다는 뜻입니다.

배출되는 증기의 양은 Reboiler에서 가열하는 전열량을 Regeneration시 소요되는 흡열잠열(증발잠열)로 나눈 값이 되는데 Power Failure (혹은 Condenser Failure)시 이 증기량을 PSV를 통해 배출해야 하지요.

(2) Reflux Pump는 Subcooling 된 액을 Regenerator로 보내Column 내에서 일부의 Vapor를 응축시키는 효과 (이를 "Internal Reflux 효과"라고 합니다.)를 나타내지만 이 효과는 Reboiler에서 가열 증발되는 량에 비하면 무시할 만한 것이고 또 Reboiler에서 발생되는 증기의 양이 최대의 증기량이 될 것이므로 이를 배출하는 것으로 계산하면 됩니다.

(3) Regenerator에 Stripping Steam 등이 공급되는 경우라고 하여도 Poer Failure와 Control Valve Failure를 동시고려할 필요는 없기 때문에 Regenerated Vapor의 유량보다 크지 않다면 이를 포함시킬 필요는 없을 것입니다.  (만일 Stripping Steam의 유량이 더 큰 경우라고 하면 Steam Control Valve Failure 의 경우가 Governing Case가 될 수도 있습니다.)

(4) 배출량의 결정 방법
마지막 질문  <아래쪽 steam reboiler 에 의해 Liquid boiled 되어 vapor로 나가는 양 만큼 Overpressure가 되지 않나요? 그렇다면 이 때 잠열로 인해 얼마만큼 의 vapor가 나갈지는 pro.2 를 돌려보면 알수 있는 것인가요? >
에 답변입니다. 
 
Distillation Column인 경우라고 하면 Reboiler Duty를 액상의 (평균)잠열로 나눈 값이 증발되는 것으로 계산되지만 Amine Regenerator의 경우, 물도 증발하고 Amine에 흡수된 Acid Gas가 Desorption 되어 배출되는데  액(물-아민용액)의 잠열에 비하여 Heat of Desorption이 훨씬 작기 때문에 Reboiler Duty를 Heat of Regeneration 값으로 나눈 값에 해당하는 Regenerated Gas를 배출하는 양을 구해야 할 것입니다.   Simulator에 Amine 재생시 필요한 이들 Data가 포함되어 있다면 이를 이용하면 됩니다.

JadePark Jade_Park

12-06-06 22:16

아 API를 계속 봐도 이해가 잘 안되었는데 이제야 이해가 되네요.
명쾌한 답변 정말 감사합니다.^^