게시판 > 질답게시판 > Drum 설계 도중 궁금점 질문입니다..

스테파노 Stefano

07-07-02 11:48

(1) 두개의 Liquid Phase를 조용히 정치해두면 Settling하는데 필요한 시간은 가벼운 액체방울이 위로 상승하는 속도와 무거운 액체 방울이 하강하는 속도에 의해 결정되는 것은 맞습니다만,
액체방울들의 크기와 양, 액의 점도 그리고 유입구의 교란상태에 의해 Settling 소요시간에 비히 현저히 증가하기 때문에 주로 유사한 조건의 장치에서 얻어진 경험적인 Hold-up Time을 기준으로 설계하는 것이 통례입니다.

(2) Horizontal Separator에서의 Hold-up Time은 R.L. Barton(Chem, July,1974)에서 다음과 같은 실험식을 제안하고 있고 Nozzle을 중앙에서 용기 끝부분에서 용기 직경 정도를 남겨두고 L/D의 비가 5정도 되는 Settler를 두도록 하고 있습니다.

Settling Time, h = o.1 *μ (ρ1-ρ2), μ =연속상의 점도, cP; ρ1,ρ2 =액체1, 2의 밀도......(1)

(3) 그러나 액적의 크기가 작아지거나 액적의 양이 많은 Emulsion같은 상태라고 하면 Settling Time이 현저하게 길어지기 때문에 이런 설계를 그대로 적용하는 경우는 드물고, Drum 중간에 Coagulator라는 Wire Mesh층을 두어 액적이 Wire 표면에 달라붙도록 하여 층분리하게 됩니다. 미세한 액적은 표면적이 커서 Wire를 통과하는 동안 Wire 표면과 액적간에 서로 잘 달라붙어 (1)액적이 커지게 되고 Mesh 를 타고 흘러내리게 할 뿐 만 아니라 (2)액적의 여과 효과도 가지고 (3)액의 교란을 막아주기 때문에 Wire Mesh를 통과하면서 층분리가 확연히 차이가 나게 됩니다. 이와 같이 Coagulating Wire를 이용한 Separator는 질문의 경우와 같이 경험적으로 얻어진 Residence Time을 이용하여 여러 장치 설계 서적에서 찾아볼 수 있습니다.

(4) Liquid Holding Time의 기준은 전체 액의 유량을 기준으로 합니다. 또한 액이 담겨있는 부분만이 용기의 유효부피로 간주합니다.

(2) Horizontal Separator에서의 Hold-up Time은 R.L. Barton(Chem, July,1974)에서 다음과 같은 실험식을 제안하고 있고 Nozzle을 중앙에서 용기 끝부분에서 용기 직경 정도를 남겨두고 L/D의 비가 5정도 되는 Settler를 두도록 하고 있습니다.

Settling Time, h = o.1 *μ (ρ1-ρ2),   μ =연속상의 점도, cP;  ρ1,ρ2 =액체1, 2의 밀도......(1)

(3) 그러나 액적의 크기가 작아지거나 액적의 양이 많은 Emulsion같은 상태라고 하면 Settling Time이 현저하게 길어지기 때문에 이런 설계를 그대로 적용하는 경우는 드물고, Drum 중간에 Coagulator라는 Wire Mesh층을 두어 액적이 Wire 표면에 달라붙도록 하여 층분리하게 됩니다.  미세한 액적은 표면적이 커서 Wire를 통과하는 동안 Wire 표면과 액적간에 서로 잘 달라붙어 (1)액적이 커지게 되고 Mesh 를 타고 흘러내리게 할 뿐 만 아니라 (2)액적의 여과 효과도 가지고 (3)액의 교란을 막아주기 때문에 Wire Mesh를 통과하면서 층분리가 확연히 차이가 나게 됩니다. 이와 같이 Coagulating Wire를 이용한 Separator는 질문의 경우와 같이 경험적으로 얻어진 Residence Time을 이용하여 여러 장치 설계 서적에서 찾아볼 수 있습니다.

(4) Liquid Holding Time의 기준은 전체 액의 유량을 기준으로 합니다.  또한 액이 담겨있는 부분만이 용기의 유효부피로 간주합니다.

작은기다림 azzis77

07-07-02 16:40

언제나 도움만 받는것 같습니다.
감사합니다.

스테파노 Stefano

07-07-02 21:09

이전 답글에서 Settling Time을 추정하는 수식은 원래는 Settling Velocity에서 유도된 것이지만 경험적인 수치로 수정한 것이라서 단위가 맞지 않습니다. 이런 수식을 Dimensional Equation이라고 하는데 이 때 사용하는 단위는 수식에서 지정한 단위를 사용하지 않으면 전혀 맞지도 않고 단위를 모르면 쓸모조차 없는 무책임한(;))수식입니다.

**답글에 있던 (1)식에서 ρ1,ρ2를 두고 "밀도"라고 했는데 이는 "물에대한 비중"이라고 했어야 맞습니다. 따라서 단위가 없습니다.

이런 경우 비중에는 단위가 없으므로 계수로 사용하고 있는 0.1 이라는 수치의 단위를 ( h/cP )라고 생각하면 단위가 맞습니다. "공식"을 좋아하는 Formulaphilic 성향의 엔지니어들이 의외로 많은데 주의해야 합니다.