게시판 > 질답게시판 > [계속]Anti-surge 관련..

스테파노 Stefano

15-02-02 11:26

(1) Condenser로 올라가기 전 Horizontal Line으로 연결할 수 있으려면 Horizontal Line에 포함될 수 있는 Liquid Droplets를 Drain Boot (혹은 KO Drum)에 모아두고 Liquid Trap을 이용하여 분리(Drain)한 후 다른 Condensate (예를 들어 Compressor Intercooler Condensate 혹은 Air-cooled Condenser 출구(Trim Cooler 전단부분)의 Condensate)와 합해질 수 있도록 되어 있다면 가능할 것입니다.

(2) 따라서 Horizontal Line에 연결할 수 밖에 없는 상황이라든가 Bypass Line이 길어진다면 Horizontal 끝부분에서 Line이 수직으로 상승하기 시작하는 부분의 Elbow 바로 앞에 "Drain Boot"를 달아두고 Condensate를 Product Line으로 모을 수 있도록 하는 것이 권장됩니다.

Drain Boot와 Liquid Trap을 달아두는 것은 대구경의 Vapor Line을 두는 것보다 비용이 크게 줄어들 수 있습니다.
이곳 ( http://www.tlv.com/global/TI/steam-theory/steam-lines-best-practices.html )에는 Steam Condensate Drain을 위한 Drain Boot 설치 방법이 소개되어 있는데 여기서는 Thermal Disc Trap과 같은 것은 사용할 수가 없고 대신 Ball Trap, 혹은 Bucket Trap과 사용하면 됩니다.

(3) 굳이 Anti-surge(Bypass) Valve를 통과한 Line을 Condenser 입구에 연결해 두려는 이유는 Compressor의 최종단에 After Cooler가 설치되어 있지 않은 상태로 Hot Vopor가 1단 흡입부로 오랫동안 흘러들어올 경우 Compressor가 과열될 수 있음을 방지하기 위한 목적입니다. 또한 초기 시동 시 혹은 Bypass Line이 닫여 있어 냉각된 상태로 장기간 운전되어 오다가 Hot Vapor가 흘러들어오면 차거운 Bypass Line 벽에서 응축액이 생성되는 경우도 발생 할 수 있는데 응축액이 유속이 빠른 Vapor Line에 섞인 상태로 오래동안 유지된다면 Elbow 부분이나 Condenser Inlet 부분에서 Erosion 현상이 나타날 수 있기 때문에 주의해야합니다.

(2) 따라서 Horizontal Line에 연결할 수 밖에 없는 상황이라든가 Bypass Line이 길어진다면 Horizontal 끝부분에서 Line이 수직으로 상승하기 시작하는 부분의 Elbow 바로 앞에 "Drain Boot"를 달아두고 Condensate를 Product Line으로 모을 수 있도록 하는 것이 권장됩니다.

Drain Boot와 Liquid Trap을 달아두는 것은 대구경의 Vapor Line을 두는 것보다 비용이 크게 줄어들 수 있습니다.  
이곳 ( http://www.tlv.com/global/TI/steam-theory/steam-lines-best-practices.html  )에는 Steam Condensate Drain을 위한 Drain Boot 설치 방법이 소개되어 있는데 여기서는 Thermal Disc Trap과 같은 것은 사용할 수가 없고 대신 Ball Trap, 혹은 Bucket Trap과 사용하면 됩니다.

(3) 굳이 Anti-surge(Bypass) Valve를 통과한 Line을 Condenser 입구에 연결해 두려는 이유는 Compressor의 최종단에 After Cooler가 설치되어 있지 않은 상태로 Hot Vopor가 1단 흡입부로 오랫동안 흘러들어올 경우 Compressor가 과열될 수 있음을 방지하기 위한 목적입니다.    또한 초기 시동 시 혹은 Bypass Line이 닫여 있어 냉각된 상태로 장기간 운전되어 오다가 Hot Vapor가 흘러들어오면 차거운 Bypass Line 벽에서 응축액이 생성되는 경우도 발생 할 수 있는데 응축액이 유속이 빠른 Vapor Line에 섞인 상태로 오래동안 유지된다면 Elbow 부분이나 Condenser Inlet 부분에서 Erosion 현상이 나타날 수 있기 때문에 주의해야합니다.

Great대진 hansome016

15-02-02 16:17

이미 horizontal line은 two-phase flow가 형성이 되어 있으며, hydraulic 검증을 통해 recycle compressor의 head는 충분히 cover 가능 합니다...
따라서, horizontal line에 continuous ball float trap 등을 설치할 경우 liquid loss가 있을 것 같은데...

제가 잘 못 이해하고 있는것인가요.ㅠㅠ

스테파노 Stefano

15-02-02 18:16

(1) 올려놓은 그림을 필자가 이해한 대로 본 정상상태에서 "증기"만의 흐름을 설명하면...

반응기 출구 (고온)-->PACKINOX열교환기(고온측입구)-->PACKINOX열교환기(고온측 출구)-->42" Vapor Line --> Condenser Header 및 Air-cooled Condenser --> Trim Cooler(기-액 혼합물) --> Separator 기-액분리 --> (증기) Compressor 흡입구--> (증기) Compressor 출구--->PACKINOX열교환기(저온측입구)-->PACKINOX열교환기(저온측 출구) --> Heater -->반응기 입구

또한 발생하는 "응축액"의 흐름은..아래의 두개의 흐름이 형성되어 있다고 추정합니다.
1) Air-cooled Condenser (출구)--> Trim Cooler (기-액 혼합물)-->Separator 기-액분리 --> (응축액)-->액상 제품 Collection Tank
2) Compressor Intercooler Separator (응축액)-->액상제품 Collection Tank

(2) 여기서 질문에서 언급하는 Bypass Line에서의 "증기-액체의 혼합물을 어디로 연결해 보내느냐" 가 질문의 핵심일 터인데 필자의 생각은 (언급한 Anti-surge Valve의 Upstream의 경우) Compressor Aftercooler Separator로 흘러가도록 하고 (
Anti-surge Valve의 Downstream의 경우에는) 위의 Vapor Stream 중 42" Vapor Line으로 연결되도록 하되 Condensate가 Condenser로 흘러가도록 해야 할 것이라는 것을 설명했었습니다.

(3) 필자는 아래 사항들을 이해할 수 없습니다.
1) "Compressor의 출구의 흐름이 Two Phase Flow상태라는 것 (Compressor의 출구에서는 온도가 높아서 Two-Pase가 아니고 Single Phase일 터인데 Two-Phase 상태의 Horizontal Line으로 흐르고 있다는 것)" 또한
2) "이 Two Phase Flow를 42" 수평관에서 수직관으로 올린다음 Air-cooled Condenser로 흘러들어가도록 설계되어 있다는 것"
(Compressor가 충분히 밀어올려 흐르게 할 수 있다고 해도 중력장에서 상분리되어 하부에 액이 모이게 됨을 방지할 수 있는 방법이 없습니다. 그리 설계하는 경우는 거의 없지요)

Air-Condenser와 Trim Cooler를 거친 기-액 혼합물이 Separator를 거쳐 Two-Phase상태로 Compressor로 흘러들어가지는 않을 것이고 Separator에서 증기만 Compressor로 유입될 것이고 Compressor Intercooler를 거치고 나면 다시 응축액이 생성될 터인데 이들을 분리하지 않고 Two-Phase 상태로 PACHKINOX 열교환기로 보낸다는 것입니까?

필자가 이해하지 못하는 이부분에 대해 보완설명 바랍니다.

(4) 응축액을 분리하여 제품으로 할 경우라면 Vapor Line 에 생성된 Condensate는 Trap으로 분리하더라도 제품으로 회수되어야 합니다. 버려서는 안되겠지요.

(1) 올려놓은 그림을 필자가 이해한  대로 본 정상상태에서 "증기"만의 흐름을 설명하면...

반응기 출구 (고온)-->PACKINOX열교환기(고온측입구)-->PACKINOX열교환기(고온측 출구)-->42" Vapor Line --> Condenser Header 및  Air-cooled Condenser --> Trim Cooler(기-액 혼합물) --> Separator 기-액분리 --> (증기) Compressor 흡입구--> (증기) Compressor 출구--->PACKINOX열교환기(저온측입구)-->PACKINOX열교환기(저온측 출구) --> Heater -->반응기 입구

또한  발생하는 "응축액"의 흐름은..아래의 두개의 흐름이 형성되어 있다고 추정합니다. 
1) Air-cooled Condenser (출구)--> Trim Cooler (기-액 혼합물)-->Separator 기-액분리 --> (응축액)-->액상 제품 Collection Tank
2) Compressor Intercooler Separator (응축액)-->액상제품 Collection Tank

(2) 여기서 질문에서 언급하는 Bypass Line에서의 "증기-액체의 혼합물을 어디로 연결해 보내느냐" 가 질문의 핵심일 터인데 필자의 생각은 (언급한 Anti-surge Valve의 Upstream의 경우) Compressor Aftercooler Separator로 흘러가도록 하고 (
Anti-surge Valve의 Downstream의 경우에는) 위의 Vapor Stream 중 42" Vapor Line으로 연결되도록 하되 Condensate가 Condenser로 흘러가도록 해야 할 것이라는 것을 설명했었습니다.

(3) 필자는 아래 사항들을 이해할 수 없습니다. 
1) "Compressor의 출구의 흐름이 Two Phase Flow상태라는 것 (Compressor의 출구에서는 온도가 높아서 Two-Pase가 아니고 Single Phase일 터인데 Two-Phase 상태의 Horizontal Line으로 흐르고 있다는 것)" 또한 
2) "이 Two Phase Flow를 42" 수평관에서 수직관으로 올린다음 Air-cooled Condenser로 흘러들어가도록 설계되어 있다는 것"
(Compressor가 충분히 밀어올려 흐르게 할 수 있다고 해도 중력장에서 상분리되어 하부에 액이 모이게 됨을 방지할 수 있는 방법이 없습니다.   그리 설계하는 경우는 거의 없지요)

Air-Condenser와 Trim Cooler를 거친 기-액 혼합물이 Separator를 거쳐 Two-Phase상태로 Compressor로 흘러들어가지는 않을 것이고 Separator에서 증기만 Compressor로 유입될 것이고 Compressor  Intercooler를 거치고 나면 다시 응축액이 생성될 터인데 이들을 분리하지 않고 Two-Phase 상태로 PACHKINOX 열교환기로 보낸다는 것입니까?

필자가 이해하지 못하는 이부분에 대해 보완설명 바랍니다.

(4) 응축액을 분리하여 제품으로 할 경우라면 Vapor Line 에 생성된 Condensate는 Trap으로 분리하더라도 제품으로 회수되어야 합니다.   버려서는 안되겠지요.

Great대진 hansome016

15-02-03 08:43

Stefano 님, 첨부 그림의 compressor discharge는 당연히 vapor 이며,
compressor부터 packinox 까지 free draining을 표시해 둔 것입니다. 이 곳에 naphtha가 들어가 수소와 만나
reactor-heater 등을 거쳐서 다시 packinox로 들어가게 되고 packinox outlet은 2 phase 상태로..
product condenser (42 inch)로 들어가는 흐름 입니다.
참고로 reactor circuit은 inter-stage system은 없으며, recycle compressor 후단에 net gas compressor가 또 있는데 이 곳은 2nd stage system이므로 inter-stage system이 있습니다.

스테파노 Stefano

15-02-03 12:56

(1) Compressor Discharge가 PACHKINOX로 흘러들어갈 때는 Vapor 이므로 문제가 없는데다가 설령 Condensate가 생겨도 Free Drain 될 수 있다고 되어다니까 문제가 없겠지만... 여기서 만일 Condensate가 생긴다면 Free Drain 이 도대체 어디로 흘러간다는 이야기인지??

(2) 적색으로 그려놓은 42" "From PACKINOX H/E" Line이 수평으로 달리다가 수직으로 상승하도록 그려져 있는데 이 Line에 Condensate가 동반될지도 모르는 Bypass Line을 연결하면 안될것이므로 반드시 Free Drain 되는 액이 Air-cooled Condenser로 흘러들어갈 수 있도록 연결해야 한다는 것을 이야기 한 것입니다.