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  Truck Unloading 할때 소모되는 N2량 계산하는 법 문의드립니다.
  글쓴이 : 설계쟁이   고유ID : skymanggo     날짜 : 18-02-13 17:43     조회 : 528    
현재 설계 중인 Plant에서 아래와 같이 계산했는데요. 맞는지 몰라서 검토부탁드립니다.
 
<조건>
Truck 으로 운송된 Water를 3.5 kg/cm2g Nitrogen Gas를 이용하여 저장 Tank로 운송하는 방법입니다.
이때 시간당 소비되는 Nitrogen Gas를 알고 싶습니다.
 
Truck 에서 Tank 운송량 : 11000 kg/hr
물성치 : Water (예로 물로 가정)
운송 기체 : N2 Gas
N2 Inlet Pressure : 7 kg/cm2g
PRV Set Pressure : 3.5 kg/cm2g
 
<계산>
11000 kg/hr -> 11 m3/hr @ 3.5 kg/cm2g (물)
11 m3/hr @ 3.5 kg/cm2g 운송되는 물 = 11 m3/hr @ 3.5 kg/cm2g 공급되는 N2
11 m3/hr @ 3.5 kg/cm2g -> Nm3/hr으로 변환
 
11 m3/hr * 273 도씨 / (273 + 20) 도씨 * (1.03 + 3.5) kg/cm2 / 1.03 kg/cm2 = 45.1 Nm3/hr
 
이렇게 계산하는 것이 맞는지요???
 
이번 기회에 계산하는 법 잘 정리하고 싶어요~!!!

스테파노 Stefano   18-02-13 22:17
탱크에 들어있는 액(물)을 어떤 방식으로 이송하는지 아주 애매하게 설명되어 있습니다. 

압력을 걸어주는 탱크의 부피는 얼마이고 여기에 압력을 걸어주기전 기상의 부피는 얼마인가?  그리고 이송속도 11m3/h라는 의미는 어떤의미인가 ? 한번에 옮기겠다는 것인지 몇번 나누어 옮기겠다는 것인지?  Diaphragm Pump 같은 이송펌프에 질소를 공급하여 구동시키겠다는 것인지?

보충설명해 주시기 바랍니다.
     
설계쟁이 skymanggo   18-02-14 12:31
N2 Gas Header Line (7 kg/cm2g)에서 PRV(Set : 3.5 kg/cm2g)를 이용해서 트럭 노즐에 연결하면 N2 압력에 의해서 물이 이송하는 방식입니다. 탱크 운전 압력이 2kg/cm2g 이고 30 m3 정도 되는 편입니다. 항상 탱크는 N2로 2kg/cm2g 을 유지하며, 원료가 떨어진때마다 트럭으로 운송하는 방식입니다. 그렇기 때문에 채워주기 전 액체, 기체의 부피는 그때 그때마다 다름니다. 희망 원료 이송 유량은 시간단 11000 kg (11 m3) 정도입니다. 그렇게 대략 2~3시간만에 채울것입니다.
스테파노 Stefano   18-02-17 00:08
(1) Tank Lorry의 설계압력이 3.5 kgf/cm2_g로 되어있다고 보고 더이상 압력을 높일수 없으며 그 압력을 초과하는 압력은 Back-Pressure Control Valve로 배출해야 한다고 가정하고

Tank Lorry에서 저장탱크로 이송할 때 필요한 압력은 (최소) 3.5 kgf/cm2_g라고 간주하며,

 Tank Lorry로부터  저장탱크에 필요한 양을  저장탱크에 옮기고 나서 다시 Tank Lorry를 Pump로  가압하여 채워주면서 3.5kgf/cm2_g압력이상을 초과하는  N2는 방출한다고 가정하는 경우

인용한 계산방법과 유사한 방법으로 N2 소요량을 계산하면 됩니다만 P값은 계기압으로만 계산하면 됩니다.  (원래 탱크로리는 공기로 채워져 있었기 때문에 계기압 올라가는 값만 계산하면 되지요.  초기에 질소로 Purging 된 상태라고 해도 추가로 공급되는 질소는 (대기압 빼고) 계기압 증가분만 계산하면 됩니다. 

Vs = 표준상태 질소 부피 = V * (To/T)*(P/Po).............(1)  Po= 표준상태 압력(절대압력),  P=계기압력  V=이송액부피

(2) 만일 이송후 Tank Lorry를 대기압으로 모두 압력을 모두 대기압으로 낮춘다음 다시 3.5 kgf/cm2로 가압하는 경우라면 Tank lorry 전제의 부피를 3.5 kg/cm2 (계기압)차 만큼을 매회 3.5kgf/cm2_g 로 가압해 주어야 합니다.

이때의 Vs = Vt  (To/T)*(P/Po)..................................(2)  Vt= Tank Lorry 총용적,  P= 이송시 계기압력
     
설계쟁이 skymanggo   18-02-19 12:27
감사합니다~^^
많은 도움이 되었습니다.
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