게시판 > 질답게시판 > Surge Tank Design 관련 질문 도와주세요 스테파노님

gojpw gojpw

14-04-08 20:16

질문 중에 궁금한게 생겼네요...
Q) inlet 압력이 180~280 mmAq 인데 어떻게 steady하게 250 mmAq로 유지를 원하시는 건가요?

테레프탈산 royalcamus

14-04-08 23:30

네 우선 저희 쪽 장비 Inlet Design 값이 250mmAq입니다. 그런데 Off Gas쪽의 Depressing으로 인해 압력이 위아래로
요동치는 편이라 장치 전단에 Surge Tank를 놓고 압력을 일차적으로 완충 후에 PIC Control로 일정압력이 유지되게끔
할려고 합니다. 근데 문제는 Surge Tank Design을 Volume이라던가 Capacity를 구하고 싶은데 어떻게 해야할지 모르겠
습니다.

gojpw gojpw

14-04-09 08:31

제가 어쭤보고 싶은 사항은 upstream 의 압력이 180 mmAq 인데 어떻게 surge tank 압력을 250 mmAq로 유지시킬수 있냐는 것입니다.
surge tank 에서 buffering 하여 downstream 압력은 upstream 최소 압력인 180 mmAq 이하가 되어야 가능한 설계가 될 것으로 보입니다.

테레프탈산 royalcamus

14-04-09 21:07

금일 다시 확인해본결과 220mmAq에서 350mmAq정도로 폭의 흔들림이 있었습니다. 그렇다면 220mmAq로 일정하게 송출되게 하려면 Surge Vessel 용량이나 크기를 어떻게 설정하면 될까요? 저희 쪽에 Capa 100m3에 H: 12m D: 2m 정도 되는 Vessel이 하나 있씁니다. 이걸 개조 검토 가능한지도 궁금합니다.

스테파노 Stefano

14-04-10 12:46

(1) 다이나믹 해석을 하려면 유입유량의 시간에 따른 변화, 유출유량의 시간에 따른 변화를 알아야 합니다.

온도변화는 없이 잠깐 잠깐 순간적으로 유량만 변화하는경우 허용압력을 유입유량, 유출유량을 기준으로 계산해본다면 다음 방법으로 개략 산출이 가능합니다.

Surge Drum 전후의 물질수지 (드럼유입량-드럼유출량=드럼내 누적량);
Fi(t),Fo(t) = 유입,유출 유량, 시간의 함수; V=Buffer Drum 부피, P(t)=드럼압력, 시간의 함수; R=기체상수, T=온도(상수)

Fi(t)dt - Fo(t)dt = dN = (V/RT)*dP(t) ....(1)

dP(t) = (RT/V)*{Fi(t)dt - Fo(t)} dt ==>적분

P(t) =∫dP(t) = (RT/V)*∫{Fi(t)dt - Fo(t)} dt
= (RT/V)*∫ΔF dt = (RT/V)*ΔF * t + Po ...............(2)

Fi(t), Fo(t)가 각각 시간에 따라 변하지만 그 유량차는 ΔF로 일정하다고 가정하는 경우, 즉 { Fi(t) - Fo(t)} = ΔF
위의 (2)식에서 Po~P로 변화하는 시간이 Δt로 허용되는 경우 (역으로 Δt시간동안 압력변화 ΔP (=P-Po)가 허용이 된다면)

ΔP = (RT/V)*ΔF *Δt .........(3)

(2) 이로부터 Buffer 최소용량은

V =(R*T*ΔF*Δt)/ΔP ......(4)

아래의 수식, 단위를 참조하여 계산해 보세요.
R= Po*Vo/To, o --> 표준상태 , ΔF = (유입-유출)유량, kg-mole/h, Δt=압력변화 시간, h, ΔP=압력변화, Po와 같은 단위

(3) 간단히 탱크 출구에 압력조절밸브를 달아두고 운전할 수도 있습니다.